Une nouvelle étude, dirigée par des chercheurs de la Sylvester Comprehensive Cancer Center, partie de l'École de médecine de l'Université de Miami Miller, a capturé les détails du glioblastome qui n'avaient jamais été vus auparavant et ont révélé une découverte surprise: les cellules du glioblastome qui « se regroupent » avec d'autres cellules du même type sont moins mortelles que celles qui dispersent de ces cluster. Les résultats ont également été corroborés dans les échantillons de cancer du sein et pointent vers un nouveau principe général possible de la biologie tumorale solide.
L'étude a été dirigée par Anna Lasorella, MD, codirectrice du Sylvester Brain Tumor Institute (SBTI) et directrice de l'initiative de médecine de précision de Sylvester, et Antonio Iavarone, MD, directrice du SBTI et directrice adjointe de Sylvester. L'équipe a publié un article décrivant leurs conclusions le 18 septembre dans le journal Cellule cancéreuse.
« Cela nous donne une bien meilleure compréhension de la biologie du glioblastome, un type de tumeur où il reste encore beaucoup à découvrir », a déclaré Lasorella, auteur principal sur le journal.
Une meilleure compréhension du glioblastome est critique – le cancer est très mortel, avec un temps de survie moyen de seulement un peu plus d'un an après le diagnostic. Le glioblastome se reproduit presque toujours après le traitement initial, et les tumeurs récurrentes sont toujours résistantes au traitement.
L'étude offre une nouvelle explication possible pour expliquer pourquoi le cancer est si difficile à traiter. Les chercheurs ont constaté que les cellules «dispersées» dans la tumeur sont plus plastiques, un terme biologique pour les cellules malléables et capables de se déplacer vers différentes formes ou états. La plasticité est un attribut indépendant pour le cancer; Il est en corrélation avec la résistance au traitement et les résultats moins élevés pour le patient. Mais ce qui motive la plasticité du cancer, à ce jour, est resté un mystère.
« Il n'y a jamais eu vraiment d'explication intégrée sur les raisons pour lesquelles les cellules cancéreuses développent la plasticité », a déclaré Iavarone. « C'est ce que fait notre étude. Nous avons maintenant révélé comment la plasticité des cellules du glioblastome est contrôlée. »
Le traitement initial des tumeurs cérébrales avec chimiothérapie ou radiation pourrait en fait rompre les grappes moins nocives de cellules cancéreuses et les inciter à se disperser, ont déclaré les chercheurs, ce qui signifie que les cellules laissées après le traitement deviennent plus plastiques et donc plus nocives pour le patient. Cette hypothèse reste à tester, mais il est clair que les cellules dispersées et les cellules cluster se comportent très différemment dans la tumeur.
Les résultats de l'équipe ont été réalisés en utilisant la plate-forme COSMX, qui permet aux chercheurs de localiser des cellules individuelles dans une tumeur ou un autre échantillon de tissu en profilant des milliers de gènes qui sont allumés ou désactivés dans ces cellules uniques. La technologie, connue sous le nom de transcriptomique spatiale, donne des informations sur différents types de cellules présentes dans une seule tumeur et leurs emplacements précis par rapport à leurs cellules voisines.
Dans des études précédentes, Lasorella, Iavarone et leurs collègues avaient identifié quatre types différents de cellules de glioblastome basées sur les gènes spécifiques activés dans chaque type de cellule. Dans la présente étude, ils ont examiné comment ces quatre types de cellules sont disposés dans les tumeurs. Ils ont constaté que les quatre types forment des grappes du même type de cellule tumorale, ainsi que des zones de la tumeur où les types sont mélangés, que les scientifiques appellent le type dispersé.
En approfondissant les différences entre les cellules cancéreuses cluster et dispersées, les chercheurs ont trouvé des différences d'expression génique entre les deux qui ont indiqué que les cellules dispersées sont plus plastiques que celles des grappes. Ils ont également constaté que les cellules en grappe expriment des protéines sur leurs surfaces qui les aident à rester ensemble; Les cellules dispersées manquent ces protéines.
Les chercheurs ont constaté que les mêmes principes s'appliquent dans des échantillons isolés de patientes atteintes d'un cancer du sein – des cellules cancéreuses du sein étaient plus en plastique que celles trouvées dans les grappes. La plasticité sur les cellules cancéreuses entraîne des métastases tumorales solides ou une propagation du cancer. Bien que le glioblastome ne se métastasent pas de la même manière que les autres tumeurs solides, comprendre pourquoi et comment les cellules cancéreuses deviennent du plastique susceptibles de faire la lumière sur les raisons et quand de nombreux cancers se métastasent, ont déclaré les chercheurs.
« Nous pensons que ce principe est d'une signification générale pour les tumeurs solides », a déclaré Iavarone. « Il fournit une réponse à la raison pour laquelle certaines cellules deviennent si agressives. »
Les chercheurs espèrent que leurs découvertes pourraient indiquer une nouvelle avenue de traitement possible pour le glioblastome. Ils suivent leurs résultats sur la façon dont les cellules tumorales restent ensemble en grappes pour découvrir s'il est possible de favoriser cette agglomération, empêchant ainsi les cellules de se disperser et de devenir plus plastique.
Ils ont montré que la perturbation de l'adhésion conduit à des cellules plus dispersées dans des modèles précliniques de glioblastome, mais prouver que l'inverse sera plus difficile. Les chercheurs demandent également si les cellules dispersées expriment certaines protéines ou molécules qui perturbent l'adhésion et, dans l'affirmative, si ces protéines pourraient être des cibles médicamenteuses possibles.
Si nous pouvons mieux comprendre ce mécanisme, nous espérons un jour pouvoir maintenir les cellules cluster moins plastiques dans cet état, voire inverser la dispersion de ces cellules plus plastiques. «
Anna Lasorella, MD, codirectrice du Sylvester Brain Tumor Institute (SBTI) et directrice de la Sylvester's Precision Medicine Initiative
