Les anthracyclines sont une classe de chimiothérapies efficaces dans le traitement de nombreuses formes de cancer, notamment les leucémies, les lymphomes et le cancer du sein. Anthracyclines -; comme la doxorubicine, fréquemment utilisée contre le cancer du sein – ; tuer les cellules cancéreuses en endommageant leur ADN. Cependant, ces chimiothérapies efficaces provoquent également des effets toxiques sur le cœur chez environ dix pour cent des patients qui peuvent éventuellement conduire à une insuffisance cardiaque, en particulier chez les patients âgés atteints de maladies cardiovasculaires préexistantes. Actuellement, les médecins manquent de stratégies robustes pour prédire quels patients sont à risque de ces lésions cardiaques associées aux anthracyclines ; appelée toxicité cardiaque, une diminution de la fonction cardiaque pouvant entraîner une insuffisance cardiaque – ; ou de le détecter à ses débuts.
Maintenant, une équipe dirigée par des chercheurs du Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) a identifié une protéine liée à l’apparition de la toxicité cardiaque associée à l’anthracycline. Dans deux études menées chez des femmes sous traitement contre le cancer du sein, les niveaux d’une protéine connue sous le nom d’hémopexine circulant dans le sang ont été associés à une toxicité cardiaque accrue. Des études de suivi chez la souris ont révélé que la protéine a des propriétés de protection cardiaque. Ces conclusions, publiées dans Avancées scientifiques, suggèrent que le corps produit la protéine comme mesure de protection contre la toxicité cardiaque induite par la thérapie. Si tel est le cas, les cliniciens pourraient un jour utiliser la protéine pour surveiller les patients subissant un traitement contre le cancer aux anthracyclines afin de détecter des signes de fonction cardiaque anormale avec un simple test sanguin.
Compte tenu du fardeau croissant de l’insuffisance cardiaque et du cancer dans la population vieillissante, le développement de nouveaux biomarqueurs et de stratégies de protection cardiaque est essentiel pour minimiser l’impact de la toxicité cardiaque associée au traitement du cancer. Cette étude identifie l’induction de l’hémopexine circulante comme un mécanisme de protection cardiaque pertinent pour les patients traités avec des anthracyclines. »
Aarti Asnani, MD, auteur principal et correspondant, cardiologue et directeur du programme de cardio-oncologie au BIDMC
Asnani et ses collègues ont étudié 30 femmes diagnostiquées avec un cancer du sein et devant suivre un traitement avec des chimiothérapies à base d’anthracyclines. Les participants ont eu des analyses de sang et d’autres données recueillies au départ avant de recevoir le régime de doxorubicine. Des questionnaires, des échantillons de sang et des échocardiogrammes ont été obtenus tous les trois mois pendant la période d’étude.
Trois mois après le début du traitement contre le cancer, les scientifiques ont constaté une baisse globale de la fonction cardiaque dans la cohorte de participants, six patients développant des symptômes d’insuffisance cardiaque en un an. Pendant ce temps, les chercheurs ont surveillé 1 317 protéines circulant dans le plasma sanguin des participants. L’équipe a observé des changements dans un total de 39 protéines, l’augmentation de l’hémopexine étant le plus fortement associée à une toxicité cardiaque précoce. Une deuxième étude avec une cohorte de 31 femmes a donné des résultats presque identiques.
« Sur la base de ces découvertes humaines, nous avons utilisé un modèle de souris qui reflétait étroitement les problèmes cardiaques observés chez les patients traités à la doxorubicine », a déclaré le premier auteur Jing Liu, MD, PhD, chercheur postdoctoral à la Division de médecine cardiovasculaire du BIDMC. « Comme nous l’avons vu chez les patients, l’hémopexine plasmatique était élevée chez les souris dans les 24 heures suivant la fin de la chimiothérapie et était fortement associée à la fonction cardiaque ultérieure. »
Après avoir établi un lien clair entre la toxicité cardiaque induite par l’anthracycline et l’augmentation des niveaux d’hémopexine, les scientifiques ont cherché à déterminer le rôle fonctionnel de l’hémopexine. Lorsque les chercheurs ont traité des souris de laboratoire de type sauvage (normales) avec de la doxorubicine, ils ont découvert que l’administration d’hémopexine empêchait le développement d’un dysfonctionnement cardiaque. Cependant, lorsqu’ils ont effectué une expérience similaire chez des souris génétiquement modifiées dépourvues de la protéine d’hémopexine naturelle, les souris déficientes en hémopexine ont démontré une toxicité cardiaque accrue de la doxorubicine par rapport aux souris de type sauvage. Les résultats suggèrent que le corps peut produire de l’hémopexine comme réponse protectrice aux dommages cardiaques induits par les anthracyclines.
« Ces découvertes servent de base à de futures investigations pour développer l’hémopexine à la fois comme biomarqueur et comme thérapie protectrice pour les patients à risque de toxicité cardiaque liée à la chimiothérapie », a déclaré Asnani, qui est également membre associé de l’Institut de recherche sur le cancer du BIDMC. « Nous travaillons actuellement pour déterminer si nos résultats s’appliquent à un groupe plus large de patients de sexes différents et d’autres types de cancer, tels que le lymphome. »
Les co-auteurs comprenaient Sarah Lane, Rahul Lall, Laurie Farrell et Robert E. Gerszten de BIDMC ; Michelle Russo, Emanuela Tolosano et Alessandra Ghigo de l’Université de Turin ; Melis Debreli Coskun et Jonghan Kim de l’Université du Massachusetts, Lowell ; Raquel Araujo-Gutierrez et Barry H. Trachtenberg du Houston Methodist Heart and Vascular Center; et Marielle Scherrer-Crosbie de l’Hôpital de l’Université de Pennsylvanie.
