Les scientifiques identifient des protéines qui stimulent la propagation du cancer du côlon

Le PLAC8, une protéine jusqu'ici mal comprise, semble jouer un rôle clé dans la propagation ou la métastase du cancer colorectal ou du cancer du côlon.

Des recherches antérieures ont déjà montré que le PLAC8 est lié au cancer du côlon. Maintenant, dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Clinical Investigation, des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington à St. Louis, MO, et du centre médical de l'université Vanderbilt à Nashville, TN, révèlent que la protéine déclenche le changement de cellules normales du côlon.

La co-auteure Lilianna Solnica-Krezel, professeure et directrice du Département de biologie du développement de Washington, a déclaré:

"Nous savions que les niveaux de cette protéine sont élevés dans le cancer du côlon. Maintenant, nous avons montré ce que le PLAC8 pourrait faire - amenant les cellules à passer à un état leur permettant de se propager."

La recherche, qui consiste à étudier la protéine chez le poisson zèbre, a débuté dans un laboratoire de l’Université de Vanderbilt puis a été transférée à l’Université de Washington.

Vanderbilt est aussi le lieu où l'auteur principal, Robert Coffey, professeur de recherche sur le cancer chez Ingram, et son groupe ont développé des méthodes de croissance des cellules du cancer du côlon en trois dimensions au lieu de la culture conventionnelle en deux dimensions.

Quand ils ont réussi à faire croître les cellules cancéreuses du côlon en trois dimensions, le groupe a découvert qu’elles formaient l’une des deux formes suivantes: des boules creuses ou des touffes épineuses avec les bits hérissés faisant saillie dans leur environnement.

Ensuite, en injectant ces deux types de cellules cancéreuses du côlon à des souris, ils ont découvert que les amas épineux formaient des tumeurs qui se propageaient plus rapidement.

Trop de PLAC8 provoque un développement anormal des embryons de poisson zèbre

Lorsque l’équipe a comparé les signatures génétiques des deux types de cellules cancéreuses tridimensionnelles, ils ont découvert que les amas épineux, qui formaient les tumeurs les plus agressives, présentaient des niveaux d’expression du PLAC8 beaucoup plus élevés.

C'est là que le poisson zèbre entre en scène. C'est un modèle de laboratoire idéal - par exemple, il est polyvalent, petit et facile à reproduire - pour étudier de nombreux processus biologiques communs à toutes les espèces de vertébrés. Dans ce cas, l'équipe les a utilisés pour étudier le PLAC8 afin de voir comment elle influence différents types de tissus et de cellules, comme l'explique le professeur Solnica-Krezel:

"Nous avons examiné cette protéine chez le poisson zèbre et constaté qu'elle était également exprimée dans l'intestin. Chez le poisson zèbre normal, le PLAC8 est présent sur la paroi interne des intestins. Nous avons également constaté que le PLAC8 était fortement exprimé chez les

L'équipe a également constaté que lorsqu'il y a trop de PLAC8, les embryons de poisson zèbre se développent de manière anormale - les cellules se déplacent plus lentement, entraînant des formes corporelles anormales et d'autres défauts.

Trop de PLAC8 semble avoir des effets similaires à ceux de la E-cadhérine mutée

Les chercheurs ont remarqué que les défauts de croissance causés par trop de PLAC8 sont similaires à ceux qui surviennent lorsque la molécule E-cadhérine, protéine et adhésion cellulaire, est mutée.

La e-cadhérine se trouve à la surface des cellules et les aide à se coller les unes aux autres. La quantité de protéines est critique pour le mouvement cellulaire - trop ou trop peu a un effet néfaste sur la mobilité cellulaire.

La E-cadhérine est également importante pour le maintien de l'épithélium, un tissu en forme de feuille qui forme le revêtement des organes, y compris l'intestin. S'il n'y a pas assez de protéines, l'épithélium commence à se transformer en un autre tissu appelé mésenchyme, où les cellules sont associées de manière plus vague et entourées d'une grande matrice extracellulaire.

Pendant cette transition épithéliale à mésenchymateuse, l'intestin perd sa structure en forme de feuille, ce qui permet aux cellules de migrer plus facilement.

Certaines de ces transitions sont une partie normale du développement précoce où les cellules doivent pouvoir voyager vers différentes parties de l'organisme en développement et se développer en de nouveaux tissus et organes.

Cependant, ce n'est pas ce que vous voulez dans le cancer: les cellules tumorales peuvent se déplacer facilement vers d'autres parties du corps et créer de nouveaux sites et s'y développer.

L'influence de la E-cadhérine sur ces transitions est bien étudiée, déclare le professeur Solnica-Krezel. Mais cette étude est la première à suggérer que PLAC8 pourrait réguler la E-cadhérine: "Trop de PLAC8 provoque une baisse des taux de cadhérine et une faible concentration de cadhérine est associée à des mouvements cellulaires anormaux", explique-t-elle.

Les chercheurs ont trouvé des marqueurs similaires de l'excès de PLAC8 dans les tumeurs du cancer du colon humain

Dans la dernière partie de l'étude, l'équipe est retournée aux tissus humains et a examiné ce que fait le PLAC8 contre les tumeurs du côlon. Ils ont trouvé de nombreuses caractéristiques moléculaires observées dans les transitions épithéliales-mésenchymateuses quand il y avait trop de PLAC8 dans les embryons de poisson zèbre se trouvaient également sur les bords des tumeurs colorectales humaines.

Ils suggèrent que le PLAC8 pourrait être une nouvelle cible pour les médicaments anticancéreux, par exemple en bloquant son effet.

Mais pour l'instant, le professeur Solnica-Krezel dit que la principale valeur de l'étude sera d'aider au pronostic: les tumeurs avec des niveaux élevés de PLAC8 seront probablement les plus agressives.

L'étude était parrainée par le National Institutes of Health (NIH).

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