La bêta-amyloïde, une protéine connue pour s’accumuler dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, aide également les cellules cancéreuses de la peau à se développer lorsqu’elles se propagent au cerveau, selon une nouvelle étude.
Publié en ligne le 9 mars dans Découverte du cancer, un journal de l’Association américaine pour la recherche sur le cancer, l’étude a révélé que dans le mélanome, la forme la plus mortelle de cancer de la peau, les cellules cancéreuses qui se sont propagées au cerveau dépendent de la bêta-amyloïde pour y survivre. Les auteurs de l’étude se sont concentrés sur le mélanome car il se propage (métastase) au cerveau chez 40 % des patients atteints d’une maladie avancée (stade 4), le taux le plus élevé parmi les types de cancer courants.
Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine et du Laura and Isaac Perlmutter Cancer Center de NYU Langone, l’étude a révélé que les cellules de mélanome métastatique récupérées dans le cerveau humain et cultivées dans des cultures tissulaires produisent environ trois fois plus de bêta-amyloïde que les cellules cancéreuses qui se sont propagées à autres parties du corps.
L’équipe de recherche a également découvert que la bêta-amyloïde sécrétée par les cellules cancéreuses ralentit les réponses immunitaires qui, autrement, reconnaîtraient les cellules cancéreuses comme anormales et les attaqueraient, tout comme elles attaquent les bactéries envahissantes. Les chercheurs émettent l’hypothèse que la bêta-amyloïde déplace les cellules immunitaires du cerveau vers un mode observé lorsque les infections s’estompent et que les tissus commencent à guérir, permettant aux cellules cancéreuses d’échapper à l’attention. De plus, l’équipe a montré qu’un traitement connu pour réduire considérablement les niveaux de bêta-amyloïde, l’inhibiteur de la bêta-sécrétase LY2886721, diminuait d’environ la moitié la taille des métastases du mélanome cérébral chez les souris de l’étude.
Notre étude révèle un rôle inattendu de la bêta-amyloïde sécrétée par la tumeur dans la promotion de la survie des métastases cérébrales du mélanome, et suggère une nouvelle façon de la contrer. »
Eva M. Hernando-Monge, PhD, auteure principale de l’étude, professeure au Département de pathologie et vice-doyenne pour l’intégration de la recherche
La découverte actuelle ajoute au mystère entourant la bêta-amyloïde, le principal composant des dépôts trouvés dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Malgré une myriade d’études, ses rôles dans le fonctionnement normal et la maladie d’Alzheimer restent controversés, même si de nouveaux rôles proposés émergent, explique le Dr Hernando-Monge, également membre du Perlmutter Cancer Center.
Le cancer ne peut pas prendre racine
Le nouveau travail a présenté des améliorations sur les techniques standard qui ont capturé une image plus précise des protéines qui sont fabriquées à des niveaux plus élevés dans les cellules de mélanome qui se sont propagées au cerveau. Tout d’abord, l’équipe de recherche a cultivé des cellules prélevées sur des tumeurs cérébrales métastatiques humaines dans des cultures, mais seulement pendant une courte période pour les empêcher d’évoluer génétiquement jusqu’à ce qu’elles ne ressemblent plus aux cellules cancéreuses d’origine. Les auteurs ont ensuite mesuré les protéines produites par les cellules de mélanome lors de la première utilisation, à leur connaissance, d’un test de protéomique sur cellules entières pour étudier les métastases cérébrales.
En utilisant 24 métastases de cancer du cerveau humain et non cérébrales cultivées dans des cultures à court terme, l’équipe a pu montrer que les cellules de mélanome du cerveau produisent des protéines liées à la maladie d’Alzheimer, à la maladie de Parkinson et à la maladie de Huntington. La découverte d’un lien entre le cancer du cerveau et les maladies neurodégénératives a été rendue possible, selon les auteurs, grâce à de nouvelles techniques qui permettent à l’équipe de recherche de distinguer les protéines fabriquées par les cellules cancéreuses de celles fabriquées dans les cellules cérébrales environnantes.
À partir de ces données, les chercheurs ont émis l’hypothèse que les cellules cancéreuses produisent de la bêta-amyloïde dans le cerveau pour aider à leur survie. Pour tester l’idée, ils ont examiné l’effet de faire taire le gène qui code pour la protéine précurseur de l’amyloïde (APP), une protéine qui est transformée par les enzymes sécrétases (bêta et gamma) en bêta-amyloïde, dans des cellules de mélanome injectées dans les cœurs de l’étude. souris. Faire taire le gène APP, et donc couper l’apport de bêta-amyloïde des cellules cancéreuses, a considérablement réduit la quantité de métastases cancéreuses qui se sont formées dans le cerveau, telle que mesurée par imagerie.
D’autres expériences ont révélé que les cellules de mélanome dépourvues de bêta-amyloïde sont devenues incapables de se développer (se diviser et se multiplier) avec succès en raison d’une attaque immunitaire au stade où elles forment de petites colonies de cellules (micrométastases) nécessaires à la propagation des cellules cancéreuses pour « prendre racine » dans un nouveau tissu. .
Enfin, l’étude a révélé que la bêta-amyloïde libérée par les cellules de mélanome modifie l’expression des gènes dans les astrocytes, des cellules cérébrales qui nourrissent les cellules cérébrales porteuses de messages (neurones), de sorte que les astrocytes émettent des protéines qui ralentissent les réponses immunitaires au cancer. Les astrocytes sont également connus pour échanger des signaux avec la microglie, un type de cellule immunitaire dans le cerveau. Les chercheurs ont en outre démontré que la bêta-amyloïde libérée par les cellules de mélanome les empêche d’être détruites par la microglie. Selon les auteurs, il se peut que la bêta-amyloïde libérée par les cellules de mélanome influence la microglie, à la fois par les astrocytes et directement, pour les empêcher « d’avaler » et de détruire les cellules de mélanome.
« Le domaine a déjà développé des traitements dont il a été démontré dans des essais cliniques qu’ils réduisent efficacement et en toute sécurité les niveaux de bêta-amyloïde, mais qui ne parviennent pas à lutter contre la maladie d’Alzheimer pour des raisons inconnues », déclare le premier auteur de l’étude, Kevin Kleffman, PhD, étudiant en médecine/doctorat à NYU Langone et membre du laboratoire du Dr Hernando-Monge. « Dans cet esprit, notre équipe évalue déjà si des anticorps bêta anti-amyloïde testés et réutilisés pourraient prévenir ou réduire les métastases cérébrales dans les études animales. Une autre prochaine étape consiste à combiner les immunothérapies, y compris les inhibiteurs de points de contrôle, et les thérapies bêta anti-amyloïde peuvent être utilisés ensemble en toute sécurité. »
