Les cellules cancéreuses sont implacables, possédant la capacité vexatoire de développer une résistance aux traitements actuels, rendant la maladie extrêmement difficile à traiter. Cependant, une étude récente captivante pourrait avoir identifié le point faible du cancer; cette découverte a déjà conduit à la quasi-éradication de la maladie dans les cultures cellulaires.
L’étude, récemment publiée dans une revue scientifique de renom, révèle comment la modification de la structure de la chromatine dans les cellules cancéreuses pourrait les rendre plus faciles à détruire.
Dans le noyau cellulaire, l’ADN est enroulé autour de protéines appelées histones. Ensemble, ils forment la chromatine, ce qui joue un rôle crucial dans le conditionnement du code génétique. La chromatine régule également quels gènes sont activés et désactivés. Cependant, dans les cellules cancéreuses, elle les aide à évoluer et à s’adapter aux thérapies anticancéreuses, leur permettant ainsi de survivre.
« Si vous pensez à la génétique comme à du matériel », explique le co-auteur de l’étude, Vadim Backman, de la McCormick School of Engineering à la Northwestern University à Evanston, IL, « alors la chromatine est le logiciel ».
« Les maladies complexes comme le cancer », ajoute-t-il, « ne dépendent pas du comportement de gènes individuels, mais de l’interaction complexe entre des dizaines de milliers de gènes ».
Backman et ses collègues ont alors concentré leurs recherches sur la chromatine comme clé de la lutte contre la résistance aux médicaments anticancéreux, et une technique d’imagerie qu’ils ont mise au point l’année dernière leur a permis d’en apprendre davantage sur cet ensemble complexe de macromolécules.
Prédire la Mort des Cellules Cancéreuses Grâce à la Chromatine
La nouvelle technique, appelée microscopie par spectroscopie à ondes partielles (PWS), permet une surveillance en temps réel de la chromatine dans les cellules vivantes.
De plus, les chercheurs affirment que le PWS leur permet d’évaluer la chromatine à une échelle de longueur de 20 à 200 nanomètres, ce qui, selon eux, est le point critique auquel la formation du cancer influence la chromatine.
Ils ont utilisé le PWS pour surveiller la chromatine dans les cellules cancéreuses en culture. Ils ont découvert que la chromatine présente une « densité d’empaquetage » spécifique associée à l’expression génique, qui aide les cellules cancéreuses à échapper aux traitements.
L’analyse a révélé qu’une densité de remplissage de la chromatine plus hétérogène et désordonnée était liée à une plus grande survie des cellules cancéreuses face à la chimiothérapie. En revanche, une densité d’empaquetage plus conservatrice et ordonnée était associée à une mortalité accrue des cellules cancéreuses en réponse à la chimiothérapie.
« En examinant simplement la structure de la chromatine de la cellule, nous avons pu prédire si elle survivrait ou non, » déclare Backman. « Les cellules avec des structures de chromatine normales meurent parce qu’elles ne peuvent pas répondre, elles ne peuvent pas explorer leur génome à la recherche de résistance, elles ne peuvent pas développer de résistance. »
Cibler la Chromatine pour Éradiquer le Cancer
Sur la base de leurs découvertes, les chercheurs ont émis l’hypothèse que modifier la structure de la chromatine pour la rendre plus ordonnée pourrait être un moyen de renforcer la vulnérabilité des cellules cancéreuses aux traitements.
Après un examen approfondi, l’équipe a découvert qu’ils pouvaient modifier la structure de la chromatine en ajustant les électrolytes dans le noyau des cellules cancéreuses.
L’équipe a testé cette stratégie en utilisant deux médicaments déjà approuvés par la Food and Drug Administration (FDA): le célécoxib et la digoxine.
Le célécoxib est actuellement utilisé pour soulager la douleur, tandis que la digoxine est employée pour traiter la fibrillation auriculaire et l’insuffisance cardiaque. Cependant, ces deux médicaments sont également capables de modifier la densité de la chromatine.
Les chercheurs ont combiné ces médicaments, qu’ils appellent la protection de la chromatine (CPT), avec la chimiothérapie et les ont testés sur des cellules cancéreuses en laboratoire. Selon Backman, ils ont été témoins de « quelque chose de remarquable ».
« En 2 ou 3 jours, presque toutes les cellules cancéreuses sont mortes parce qu’elles ne pouvaient pas répondre. Les composés du CPT ne tuent pas les cellules, ils restructurent la chromatine. Si vous bloquez la capacité des cellules à évoluer et à s’adapter, c’est leur talon d’Achille. »
Vadim Backman
Bien que les chercheurs soient enthousiasmés par leurs découvertes, ils mettent en garde que des études sur des modèles animaux et humains sont nécessaires avant de pouvoir tirer des conclusions définitives.
« Il existe une grande différence entre les cultures cellulaires et les humains », explique Backman. « On ne sait jamais comment l’environnement à l’intérieur du corps humain influencera le comportement du cancer ou s’il y aura des effets secondaires imprévus. »
Cela dit, les chercheurs notent qu’ils ont répliqué leurs résultats dans sept types différents de cancer jusqu’à présent, ce qui, selon Backman, est « très prometteur ».
Perspectives et Recherches Futures
À l’horizon 2024, plusieurs études cliniques sont en cours pour évaluer l’efficacité de cette approche dans des contextes plus complexes. Les chercheurs envisagent d’intégrer cette technique dans des protocoles de traitement combinés visant à maximiser l’efficacité thérapeutique tout en minimisant les effets secondaires.
De plus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier les biomarqueurs susceptibles de prédire la réponse des patients à cette nouvelle stratégie. Cela pourrait ouvrir la voie à des traitements personnalisés, adaptés aux caractéristiques génétiques spécifiques de chaque cancer.
En conclusion, cette avancée pourrait bien marquer un tournant dans la lutte contre le cancer, offrant de nouvelles voies de traitement qui méritent d’être explorées davantage. L’avenir du traitement du cancer pourrait être à portée de main, et les chercheurs sont déterminés à poursuivre leurs efforts pour transformer ces découvertes en solutions cliniques.
