Publié le 11 février 2024 12:37:00. Des chercheurs de l’Université de Lund ont découvert un mécanisme de protection inédit utilisé par les cellules tumorales dans les glioblastomes et les métastases cérébrales, ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre ces cancers agressifs.
- Les cellules tumorales cérébrales se protègent de la mort cellulaire en construisant un bouclier de sucre à leur surface.
- Ce bouclier limite l’absorption de graisses toxiques et empêche un processus destructeur appelé ferroptose.
- Une combinaison de stratégies visant à désactiver ce bouclier et à bloquer le stockage des graisses par les cellules tumorales s’est avérée efficace pour induire la mort cellulaire en laboratoire.
Les tumeurs cérébrales agressives, comme les glioblastomes et les métastases du système nerveux central, se développent dans un environnement particulièrement hostile, caractérisé par un manque d’oxygène, une carence en nutriments, un pH acide et un stress cellulaire constant. Les cellules cancéreuses ont développé des mécanismes d’adaptation pour survivre dans ces conditions extrêmes, mais ces tumeurs restent souvent résistantes aux traitements actuels.
Une étude récente, menée par l’Université de Lund et publiée dans la revue Nature Cell Biology, révèle un nouveau mécanisme de défense utilisé par ces cellules tumorales. Les chercheurs ont découvert que les cellules cancéreuses construisent autour d’elles une couche superficielle riche en sucre, un phénomène jusqu’alors inconnu.
« Cela change notre compréhension de la manière dont le cancer agressif s’adapte pour survivre dans l’environnement tumoral extrême du cerveau »,
Mattias Belting, professeur d’oncologie à l’université de Lund et médecin principal en neuro-oncologie à l’hôpital universitaire de Skåne
Ce bouclier de sucre agit comme un filtre, limitant l’absorption de particules de graisse provenant de l’environnement. Or, ces graisses peuvent devenir toxiques à l’intérieur de la tumeur et déclencher un processus de mort cellulaire appelé ferroptose. La ferroptose se produit lorsque les graisses s’oxydent et « rancissent », entraînant l’effondrement de la cellule. En se protégeant de l’absorption de ces graisses, les cellules tumorales échappent à ce destin.
Au niveau moléculaire, ce bouclier est constitué de longues chaînes de sucre, notamment une molécule complexe appelée chondroïtine sulfate. Les chercheurs ont démontré que la chondroïtine sulfate est essentielle à la formation d’un bouclier protecteur dense et efficace.
L’étude révèle également que les cellules tumorales ne se contentent pas de ce bouclier. Elles stockent également les graisses sous forme de petites gouttelettes à l’intérieur de la cellule, agissant comme un réservoir pour capturer les graisses nocives et les empêcher de causer des dommages.
« Nous avons observé que ces deux mécanismes – le bouclier de sucre et les gouttelettes de graisse – fonctionnent en synergie. Nous avons donc voulu étudier ce qui se passe lorsqu’on les élimine simultanément »,
Anna Bång-Rudenstam, doctorante et étudiante en médecine à l’Université de Lund et première auteure de l’étude
Les chercheurs ont développé des stratégies expérimentales pour inhiber la formation de chondroïtine sulfate et bloquer le stockage des graisses dans les gouttelettes. Les résultats ont été frappants : lorsque les deux mécanismes de défense ont été neutralisés, les cellules tumorales sont devenues vulnérables à la ferroptose et ont rapidement péri.
« Le traitement combiné expérimental cible les mécanismes de défense des cellules tumorales. Une fois ces défenses neutralisées, les cellules deviennent sensibles aux graisses oxydées qui déclenchent la mort cellulaire ferroptotique », explique Anna Bång-Rudenstam.
Les résultats de cette étude sont basés sur l’analyse de matériel tumoral provenant de patients, notamment des cellules isolées lors d’interventions chirurgicales cérébrales, ainsi que sur des organoïdes – de petits modèles de tumeurs en trois dimensions qui reproduisent plus fidèlement le comportement des tumeurs chez les patients. Les chercheurs ont constaté que le bouclier de sucre était présent non seulement dans les glioblastomes, mais également dans les métastases cérébrales provenant de mélanomes, de cancers du poumon et de cancers du rein.
Mattias Belting conclut : « À plus long terme, nous espérons que nos travaux déboucheront sur de nouveaux traitements plus efficaces pour les patients atteints de ces cancers particulièrement agressifs. »
Cette étude est le fruit d’une collaboration entre des chercheurs de l’Université de Lund, de l’Université d’Umeå, de l’Université d’Uppsala et de l’Université de Californie à San Diego.