Les cellules cancéreuses sont implacables, possédant la capacité vexatoire de développer une résistance aux traitements actuels et rendant la maladie extrêmement difficile à traiter. Cependant, une nouvelle étude passionnante peut avoir identifié le point faible du cancer; la découverte a déjà conduit à la quasi-éradication de la maladie dans les cultures cellulaires.
L’étude – qui a été récemment publiée dans la revue – 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.
Le travail de Chromatine consiste à conditionner le code génétique dans le noyau de la cellule. La chromatine peut également réguler quels gènes sont activés et désactivés. Dans les cellules cancéreuses, cependant, la chromatine les aide à évoluer et à s’adapter aux thérapies contre le cancer, leur permettant ainsi de survivre.
« Si vous pensez à la génétique en tant que 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 donc jeté leur dévolu 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’an dernier les a aidés à en apprendre davantage sur cet ensemble complexe de macromolécules.
Prédire la mort des cellules cancéreuses avec 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 expliquent que le PWS leur permet d’évaluer la chromatine à une échelle de longueur de 20-200 nanomètres, ce qui, selon eux, est le point précis auquel la formation du cancer influence la chromatine.
Ils ont utilisé PWS pour surveiller la chromatine dans les cellules cancéreuses en culture. Ils ont trouvé que la chromatine a 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 en réponse à la chimiothérapie. Cependant, une densité d’empaquetage plus conservatrice et ordonnée était liée à une plus grande mort des cellules cancéreuses en réponse à la chimiothérapie.
« Juste en regardant la structure de la chromatine de la cellule, nous pourrions prédire si elle survivrait ou pas, » dit 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 tuer le cancer
Sur la base de leur découverte, 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 au traitement.
Après un examen plus approfondi, l’équipe a découvert qu’ils pouvaient modifier la structure de la chromatine en modifiant 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 utilisée pour traiter la fibrillation auriculaire et l’insuffisance cardiaque. Cependant, les deux médicaments sont également capables de changer 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 Achille ‘ talon. »
Vadim Backman
Alors que les chercheurs sont excités par leurs découvertes, ils mettent en garde que des études animales et humaines sont nécessaires avant de pouvoir tirer des conclusions définitives.
« Il y a une grande différence entre les cultures cellulaires et les humains », explique Backman. « Vous ne savez jamais comment l’environnement à l’intérieur du corps humain affectera 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 différents types de cancer jusqu’à présent, ce qui, selon Backman, est « très prometteur ».
