L’élimination des cellules transformées qui peuvent initier le cancer est nécessaire pour maintenir l’intégrité des tissus. Dans une nouvelle étude, des scientifiques de l’Université des sciences de Tokyo montrent comment ce mécanisme est régulé par le processus cellulaire « l’autophagie ».
Test sanguin. Crédit image : Piqsels, licence de domaine public gratuite
Ils ont découvert que les vacuoles autophagiques intactes sont indispensables dans la médiation de l’élimination compétitive des cellules cancéreuses. À l’inverse, la perturbation de l’autophagie empêche l’élimination des cellules, favorisant ainsi la propagation des cellules cancéreuses. Ces découvertes ouvrent la voie au développement de nouveaux anti-thérapies contre le cancer.
Le maintien d’une population cellulaire saine est un processus dynamique, par lequel les cellules malsaines sont éliminées par un mécanisme de défense appelé « compétition cellulaire ». Ce processus est crucial car des cellules malsaines ou des cellules qui ont accumulé des « mutations génétiques » (défauts dans les gènes) nuisibles au fil du temps peuvent initier la formation d’un cancer. La compétition cellulaire est réalisée par des cellules normales saines qui entourent les cellules cancéreuses mutantes par le biais de divers mécanismes qui déclenchent l’élimination des cellules. De plus, les cellules épithéliales (un type de cellule qui constitue les surfaces corporelles externes et internes telles que la peau et les organes internes) adoptent un mécanisme indépendant de la mort cellulaire appelé « extrusion apicale » pour reconnaître et éliminer les cellules transformées. Alors que le rôle de l’extrusion apicale dans la compétition cellulaire a été bien élucidé, les mécanismes de régulation qui sous-tendent ce processus dynamique complexe restent insaisissables.
« L’autophagie » est un processus par lequel les cellules dégradent et recyclent les composants cellulaires. La dérégulation de l’autophagie a été impliquée dans diverses maladies, dont plusieurs cancers. Alors que l’autophagie est connue pour faciliter la croissance et la survie des cellules cancéreuses à des stades avancés, des études antérieures ont indiqué que l’autophagie pourrait avoir un rôle préventif dans les premiers stades du cancer. L’autophagie régule-t-elle la destruction précoce des cellules cancéreuses par compétition cellulaire ?
S’appuyant sur cette hypothèse, le Dr Shunsuke Kon, professeur agrégé junior à l’Université des sciences de Tokyo avec Eilma Akter et une équipe de chercheurs, a maintenant exploré le rôle régulateur potentiel de l’autophagie dans la compétition cellulaire, dans un nouvelle étude récemment publiée dans Rapports de cellule.
En approfondissant l’interaction possible entre l’autophagie et la compétition cellulaire, les chercheurs ont utilisé des lignées cellulaires, dans lesquelles la compétition cellulaire est déclenchée par RasV12 (une protéine cancérigène). Le Dr Kon explique, « Nous avons précédemment montré que lorsqu’un petit nombre de cellules mutantes sont produites dans la couche épithéliale normale en activant le gène ras responsable du cancer, les cellules mutantes sont éliminées dans la lumière en tant que cellules perdantes. Cela se produit à la suite de la compétition cellulaire entre les cellules épithéliales normales et les cellules mutantes Ras.
L’équipe a découvert un ensemble fascinant de résultats en utilisant le modèle de compétition cellulaire induit par la mosaïque RasV12 (cellules cancéreuses saines + mutantes) et le marquage des protéines fluorescentes. Ils ont montré que les cellules transformées par RasV12 avaient un nombre accru d’autophagosomes (structures contenant des contenus cytoplasmiques dégradables). En outre, ils ont noté une altération des lysosomes, les structures qui fusionnent avec les autophagosomes et interviennent dans la dégradation de leur contenu ; ce qui a probablement causé l’augmentation des autophagosomes. Cela a à son tour perturbé le « flux autophagique » (une mesure de la dégradation autophagique) dans les cellules transformées par RasV12.
Ensuite, ils ont montré que les autophagosomes accumulés et les lysosomes altérés facilitaient l’élimination apicale des cellules transformées (cancéreuses). passant par compétition cellulaire. Ces résultats suggèrent que les autophagosomes intacts ou « non dégradables » sont importants pour le processus d’élimination. Fait intéressant, lorsque les chercheurs ont enlevé le gène de l’autophagie, ATG-5 dans les cellules induites par RasV12, ils ont noté une altération de la compétition cellulaire médiée par l’autophagie et de l’élimination des cellules transformées. De même, les cellules altérées par l’autophagie ont montré une résistance à l’élimination dans un modèle de souris et ont finalement conduit à une pancréatite chronique ou à une inflammation des canaux dans le pancréas, corroborant ainsi leurs découvertes antérieures.
Ensemble, ces résultats mettent en évidence le rôle de l’autophagie dans l’élimination compétitive des cellules cancéreuses mutantes et l’homéostasie tissulaire (équilibre). L’étude met en lumière le rôle de l’autophagie dans la prévention du cancer au cours des premiers stades et ouvre la voie au développement de nouvelles thérapies anticancéreuses.
Dans ce contexte, remarque le Dr Kon, « Le développement de médicaments anticancéreux ciblant l’autophagie est intensément poursuivi dans le monde entier. Étant donné que le rôle de l’autophagie diffère selon le stade de progression du cancer, les stratégies anticancéreuses qui tiennent compte du stade de progression du cancer peuvent améliorer l’efficacité du traitement.
La source: Université des sciences de Tokyo
