Le cancer métastatique est responsable de la grande majorité des décès par cancer, mais notre compréhension limitée de la façon dont les métastases commencent à se manifester rend difficile la résolution des problèmes. Une nouvelle étude peut toutefois fournir quelques indications.
Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) ont découvert comment l’environnement d’une tumeur peut provoquer la métastase des cellules cancéreuses.
En termes simples, le cancer métastatique se produit lorsque les cellules cancéreuses se détachent d’une tumeur primaire et se déplacent vers d’autres parties du corps – le plus souvent les os, le foie et les poumons.
Une fois que les cellules cancéreuses ont métastasé, les contrôler devient beaucoup plus difficile. Alors que les traitements actuels tels que la chimiothérapie et la radiothérapie peuvent aider à ralentir la propagation des cellules cancéreuses, ils ne réussissent pas toujours.
On estime qu’environ 90% des décès liés au cancer sont dus à un cancer métastatique, ce qui souligne la nécessité de stratégies plus efficaces pour lutter contre la maladie.
Mais, en tant que responsable de l’étude, Stephanie Fraley – professeur de bioingénierie à l’UCSD – note: «Nous sommes bons pour cibler la croissance tumorale, mais nous ne savons pas assez sur les métastases. »
La nouvelle recherche, cependant, a découvert de plus amples informations sur ce qui déclenche le cancer métastatique, une découverte qui pourrait conduire à des traitements plus réussis.
Les chercheurs ont récemment rapporté leurs résultats dans le journal.
Modules génétiques et mimétisme vasculaire
Pour leur étude, Fraley et ses collègues ont construit une matrice de collagène tridimensionnelle qui leur a permis d’examiner en profondeur l’activité de migration de divers types de cellules cancéreuses humaines.
« Il est essentiel que les cellules soient entourées d’un environnement 3D qui imite ce qui se passe dans le corps humain », note Fraley.
Les chercheurs ont découvert qu’un environnement condensé faisait en sorte que les cellules cancéreuses activent un ensemble distinct de gènes, ou un «module génétique», que les chercheurs ont appelé phénotype de réseau induit par le collagène (CINP).
L’équipe a constaté que l’activation de ce module génique a provoqué un phénomène connu sous le nom de mimétisme vasculaire, qui est la formation de structures ressemblant à des vaisseaux sanguins.
Ces structures favorisent la métastase du cancer; ils fournissent du sang aux tumeurs et aident à fournir aux cellules cancéreuses les «nutriments» dont elles ont besoin pour survivre.
« Nous avons pensé que mettre des cellules dans cet environnement plus contraint empêcherait leur propagation », explique Daniel Ortiz Velez, auteur de la première étude, du département de bioingénierie de l’UCSD. « Mais le contraire est arrivé. »
Le module de gène prédit la métastase de cancer
Ensuite, l’équipe a recherché le module du gène CINP sur un éventail de types de cancer.
Ils ont constaté qu’ils étaient capables d’utiliser le CINP pour prédire des métastases dans neuf cancers différents, y compris le cancer du sein, le cancer du poumon et le cancer du pancréas. Ils ont également été en mesure d’utiliser le module du gène pour prédire la survie du patient.
Les chercheurs prévoient maintenant de voir s’ils peuvent reproduire leurs résultats dans plus de types de cellules cancéreuses et de modèles animaux, et ils espèrent que leurs recherches permettront de trouver un moyen d’arrêter l’activation de la CINP et de stopper les métastases cancéreuses.
« Il est possible que l’analyse de l’expression génique de types de cellules cancéreuses supplémentaires induits dans le comportement de [mimétisme vasculaire] par notre système de collagène 3-D pourrait aider à affiner davantage le module du gène CINP conservé », disent-ils.
« Cela faciliterait la priorisation des gènes pour des études fonctionnelles ciblées afin d’identifier les régulateurs clés et les cibles thérapeutiques potentielles. »
« La validation de la valeur pronostique de ce module génétique pourrait aider les patients à éviter les effets secondaires à long terme de la radiothérapie et de la chimiothérapie agressives si la probabilité de métastases est très faible », concluent les chercheurs.
