Publié le 2024-05-22 10:00:00. Des chercheurs barcelonais ont mis en lumière un mécanisme de survie cellulaire méconnu chez les cellules cancéreuses : face à une pression physique, elles déploient une stratégie d’urgence pour augmenter leur production d’énergie et réparer les dommages subis. Cette découverte, publiée dans Nature Communications, pourrait ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques.
- Les cellules cancéreuses, lorsqu’elles sont physiquement comprimées, activent un « mécanisme d’approvisionnement énergétique d’urgence » pour survivre.
- Ce mécanisme implique un déplacement rapide des mitochondries vers le noyau, formant un halo appelé « NAMs » (Nuclear-Associated Mitochondria), et une augmentation significative de la production d’ATP.
- Cette surtension énergétique permet aux cellules de réparer les dommages à leur ADN induits par la pression.
- La présence accrue de NAMs a été observée dans des tissus de biopsie de patientes atteintes de cancer du sein, suggérant un potentiel en tant que cible thérapeutique.
Des travaux menés par une équipe du Center for Gene Regulation (CRG) à Barcelone ont révélé l’étonnante capacité des cellules cancéreuses à réagir aux contraintes physiques. En utilisant un microscope spécialisé, les chercheurs ont soumis des lignées cellulaires de cancer du col de l’utérus (cellules HeLa) à une compression d’environ 3 microns. Ils ont observé, en l’espace de quelques secondes, un mouvement des mitochondries, les « centrales énergétiques » de la cellule, vers le noyau. Ces organites se sont alors agglomérés pour former une structure compacte, baptisée « Nuclear-Associated Mitochondria » (NAMs).
« Cela nous oblige à repenser le rôle des mitochondries dans le corps humain. Ce ne sont pas des batteries statiques, mais plus comme les premiers intervenants agiles, qui peuvent être convoqués lorsque les cellules sont pressées à leurs limites. »
Dr Sara Sdelci, co-auteure principale de l’étude
Cette réorganisation n’est pas qu’une simple redistribution spatiale. Elle s’accompagne d’une surproduction d’ATP (adénosine triphosphate), la molécule clé fournissant l’énergie nécessaire aux processus cellulaires. Les mesures ont montré un bond d’environ 60% de l’ATP dans les trois secondes suivant la compression. Cette augmentation soudaine de l’énergie est cruciale pour la survie des cellules cancéreuses soumises à une pression mécanique. En effet, cette pression peut entraîner des ruptures dans l’ADN, nécessitant une réparation coûteuse en énergie. Les cellules capables d’augmenter leur apport en ATP peuvent ainsi réparer ces lésions et continuer à se diviser, contrairement à celles qui n’y parviennent pas.
La pertinence clinique de ces observations a été confirmée par l’analyse de tissus de biopsie provenant de 17 patientes atteintes de cancer du sein. Les chercheurs ont constaté une proportion significativement plus élevée de NAMs en périphérie des tumeurs invasives par rapport au cœur des masses tumorales denses, suggérant que ce mécanisme de défense pourrait être particulièrement actif dans les zones où les cellules sont soumises à des contraintes accrues.
L’équipe a également identifié un rôle clé des fibres d’actine, composants du cytosquelette, dans la stabilisation de ces agglomérats de mitochondries. L’étude a montré que la dégradation de l’actine entraînait la désagrégation des NAMs.
« La réponse au stress mécanique est une faiblesse que les cellules cancéreuses n’ont pas encore pleinement explorée et peut ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques. »
Dr Verena Ruprecht, co-auteure principale de l’étude
Bien que ces découvertes soient prometteuses pour le développement de futures thérapies, les auteurs rappellent que le chemin entre une observation fondamentale en laboratoire et un traitement clinique est long, souvent plus de dix ans. Ils insistent sur le fait que les patients ne doivent pas abandonner les traitements conventionnels ou se tourner vers des approches non prouvées. Ce phénomène d’adaptation énergétique au stress mécanique pourrait cependant représenter un changement majeur dans notre compréhension de la réponse cellulaire face aux agressions physiques.
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