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Une étude révèle comment le venin de guêpe tue les cellules cancéreuses
Les guêpes peuvent être une menace, souvent trouvées en piquant des pique-niques et des arbres fruitiers en été. Cependant, on sait que le venin d'une race de guêpe contient un puissant ingrédient anticancéreux, et les chercheurs ont maintenant montré comment la toxine du venin détruit sélectivement les cellules cancéreuses.
La guêpe sociale brésilienne se défend avec un venin contenant un peptide antimicrobien identifié comme ayant des propriétés anticancéreuses.
Crédit d'image: Prof. Mario Palma / Université d'Etat de Sao Paulo
Venin appartenant à la guêpe sociale brésilienne Polybia paulista contient le peptide antimicrobien Polybia-MP1 (MP1), qui s'est avéré inhiber de multiples formes de cellules cancéreuses telles que le cancer de la prostate, le cancer de la vessie et les cellules leucémiques multirésistantes.
Malgré le fait que ce peptide antimicrobien présente un grand potentiel en tant que composant d’un traitement anticancéreux chez l’homme, les chercheurs n’ont pas bien compris comment MP1 tue les cellules cancéreuses.
La nouvelle étude, publiée dans Journal biophysique, révèle maintenant comment MP1 est capable de tuer les cellules cancéreuses tout en laissant les cellules normales indemnes: en attaquant les lipides à la surface des cellules cancéreuses et en créant des trous qui permettent aux molécules importantes de s'échapper.
"Les thérapies contre le cancer qui attaquent la composition lipidique de la membrane cellulaire constitueraient une toute nouvelle classe de médicaments anticancéreux", explique Paul Beales, co-auteur de l'étude à l'université de Leeds au Royaume-Uni.
"Cela pourrait être utile dans le développement de nouvelles thérapies combinées", ajoute-t-il, "où plusieurs médicaments sont utilisés simultanément pour traiter un cancer en attaquant simultanément différentes parties des cellules cancéreuses".
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que le mécanisme derrière l’efficacité de MP1 contre les cellules cancéreuses impliquerait la manière dont les membranes des cellules cancéreuses diffèrent des membranes cellulaires saines.
Une différence majeure réside dans le positionnement de deux lipides faisant partie de la membrane cellulaire: la phosphatidylsérine (PS) et la phosphatidyléthanolamine (PE). Dans les cellules cancéreuses, le PS et le PE sont situés dans la membrane cellulaire externe tournée vers l'extérieur de la cellule, tandis que dans les cellules saines, ils se trouvent dans la membrane interne et sont orientés vers l'intérieur.
MP1 crée des pores suffisamment grands pour que les molécules critiques puissent facilement échapper aux cellules cancéreuses
Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont créé des membranes cellulaires modèles. Certains contenaient du PS, certains contenaient du PE et certains contenaient les deux. Ils ont ensuite exposé leurs membranes modèles à MP1 et ont observé ce qui s’était passé.
En utilisant une combinaison de tests de perméabilité membranaire et de techniques d'imagerie, les chercheurs ont révélé que le PS augmentait la liaison du peptide antimicrobien à la membrane cellulaire, tandis que la présence de PE renforçait la capacité de MP1 à perturber rapidement la membrane. .
La formation de ces trous était la clé de la façon dont MP1 tue les cellules cancéreuses, comme l'explique l'auteur co-senior João Ruggiero Neto, de l'Université d'État de São Paulo au Brésil:
"Formés en quelques secondes, ces grands pores sont suffisamment gros pour permettre aux molécules critiques telles que l'ARN et les protéines de s'échapper facilement des cellules. L'amélioration spectaculaire de la perméabilisation induite par le peptide en présence de PE et les dimensions des pores de ces membranes était surprenant. "
À l'avenir, les chercheurs ont l'intention d'expérimenter l'ajustement de la séquence d'acides aminés de MP1, leur permettant d'étudier la relation entre la structure de MP1 et sa fonction, ainsi que de renforcer potentiellement ses propriétés anticancéreuses à des fins thérapeutiques.
"La compréhension du mécanisme d'action de ce peptide aidera les études translationnelles à évaluer plus avant le potentiel d'utilisation de ce peptide en médecine", conclut le Dr Beales. "Comme il a été démontré qu'il est sélectif pour les cellules cancéreuses et non toxique pour les cellules normales en laboratoire, ce peptide peut être sûr, mais des travaux supplémentaires seront nécessaires pour le prouver."
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