Pourquoi le traitement anticancéreux prometteur cesse-t-il soudainement de fonctionner?

Pourquoi le traitement anticancéreux cesse-t-il de fonctionner à un stade spécifique? Des scientifiques en Israël et aux États-Unis pensent qu’ils ont réussi à comprendre pourquoi un traitement anticancéreux prometteur ne parvient pas à détruire les cellules tumorales avec succès.
Les chercheurs dont l’étude est publiée dans PNAS (Actes de l'Académie nationale des sciences), croient que leurs conclusions pourraient conduire à de nouvelles approches pour surmonter ce cul-de-sac.
La suppression de la protéine mTOR (cible de la rapamycine chez les mammifères) a été extrêmement difficile pour les oncologues.
mTOR joue un rôle clé dans la régulation des processus de croissance des cellules vitales - c'est un peu comme un centre de commande de communications, recevant des signaux externes d'hormones, de facteurs de croissance et de protéines. Il envoie ensuite des signaux "on" ou "off" pour que la cellule se développe et se divise, cherche à se nourrir ou utilise cette nutrition. mTOR est fortement activé dans plusieurs cancers solides.

mTor inhibiteurs détruisent les couches externes mais pas le coeur des tumeurs

Bien qu'il ait été démontré que les médicaments suppriment mTOR et provoquent la mort des cellules cancéreuses dans les couches externes des tumeurs malignes, ils ont échoué dans les essais cliniques à détruire le c?ur de ces tumeurs.
L'hypoxie (manque d'oxygène) est une caractéristique quasi universelle des tumeurs solides pouvant affecter la réponse des tumeurs aux traitements. Les scientifiques savent que la condition d'hypoxie affecte le comportement de la signalisation mTOR, mais personne ne savait quel était le mécanisme.
Le professeur émérite Raphael D. Levine, de l'Institut de chimie de l'Université hébraïque de Jérusalem, et des scientifiques de la faculté de médecine David Geffen de l'UCLA et du California Institute of Technology ont cherché à déterminer le rôle de l'hypoxie dans la signalisation mTOR. dans les systèmes de cancer du cerveau modèles et si cela pourrait expliquer pourquoi les médicaments mTOR prometteurs échouent.
Ils ont utilisé une nouvelle technologie de micropuce pour mesurer le réseau de signalisation des protéines mTOR dans les cellules cancéreuses. Ils ont également utilisé un nouvel ensemble d’outils théoriques dérivés des sciences physiques pour interpréter les résultats. Cette double approche a simplifié un système biologique par ailleurs extrêmement complexe.

La voie biochimique de mTOR est complexe
Les chercheurs ont découvert qu'à un niveau spécifique d'hypoxie, typique des tumeurs solides, le réseau de signalisation mTOR bascule entre deux ensembles de propriétés. Au moment précis où la commutation prend place, les modèles théoriques ont prédit que mTOR ne répondrait pas aux médicaments inhibiteurs de mTOR.
Selon le résultat de l'expérience combinée, les chercheurs pensent que la commutation pourrait être une sorte de transition de phase, ce qui n'a pas été observé auparavant dans les systèmes biologiques.
Cette transition de phase s'est produite très soudainement, et les cellules étudiées ont cessé de répondre comme auparavant. Les auteurs ont écrit "Dans le cas de la tumeur, la" prise de médicament "du mTOR a cessé, ce qui signifie que la tumeur n'était plus inhibée."
Ces résultats:

• expliquer pourquoi les médicaments inhibiteurs de mTOR prometteurs cessent de fonctionner à un stade spécifique
• "indiquer que certains comportements biologiques complexes, qui souvent confondent les scientifiques qui cherchent des thérapies efficaces pour les maladies humaines, peuvent être compris par l'application efficace d'outils expérimentaux et théoriques dérivés des sciences physiques."

Levine a écrit dans le PNAS Abstrait:

"Nous trouvons un commutateur induit par l’hypoxie dans une cible mammalienne du réseau de signalisation de la rapamycine (mTOR). Au point de commutation, mTOR est prédictif, puis montré par expérience, comme insensible à l’inhibition. inhibiteurs de mTOR dans certains essais cliniques. "

Dans une étude sur des animaux, des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego, La Jolla, ont découvert que les inhibiteurs de mTOR peuvent avoir des effets indésirables sur la fonction cardiaque chez les patients présentant des problèmes cardiaques persistants.
Ecrit par Christian Nordqvist