On a longtemps émis l’hypothèse que les habitudes alimentaires pouvaient précéder et même exacerber le développement du cancer.
Des chercheurs de l’Institut Beckman pour les sciences et technologies avancées ont prouvé qu’il existe un lien direct entre la quantité de graisses incluse dans l’alimentation et les niveaux corporels d’oxyde nitrique, une molécule de signalisation naturelle liée à l’inflammation et au développement du cancer.
« Nous essayons de comprendre comment des changements subtils dans le microenvironnement tumoral affectent la progression du cancer au niveau moléculaire. Le cancer est une maladie très compliquée », a déclaré Anuj Yadav, associé de recherche principal et co-auteur principal de l’étude.
Yadav a expliqué que le cancer ne concerne pas seulement quelques cellules tumorales, mais plutôt l’ensemble du microenvironnement – ; ou écosystème – ; de la tumeur soutenant les cellules.
« L’inflammation peut jouer un rôle important dans cet environnement. Certaines réponses inflammatoires proviennent d’aliments hautement transformés, riches en calories et riches en matières grasses. Nous voulions comprendre les liens entre les aliments, l’inflammation et les tumeurs au niveau moléculaire. a dû développer des sondes avancées pour pouvoir visualiser ces changements », a-t-il déclaré.
Yadav et ses co-auteurs connaissent les recherches existantes reliant l’augmentation des niveaux d’oxyde nitrique à l’inflammation et l’inflammation au cancer. Prouver le lien entre les régimes alimentaires riches en graisses et les niveaux d’oxyde nitrique au niveau moléculaire a nécessité le développement d’une sonde moléculaire très sensible capable d’imagerie des tissus profonds.
Une sonde moléculaire est un groupe d’atomes ou de molécules utilisé pour étudier les propriétés de molécules adjacentes en mesurant les interactions entre la sonde et les structures d’intérêt. Mais ils ne sont pas à taille unique. Chaque sonde doit être adaptée aux conditions de son expérience.
« Notre groupe est spécialisé dans la fabrication de molécules de créateurs, ce qui nous permet d’examiner des caractéristiques moléculaires invisibles à l’œil nu », a déclaré Jefferson Chan, professeur agrégé de chimie à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign et chercheur principal de l’étude. « Nous concevons ces molécules sur mesure pour découvrir des choses qui n’étaient pas connues auparavant. »
Le succès de l’étude, parue dans Sciences centrales de l’AEC en mars, dépendait largement de la sonde moléculaire conçue par l’équipe. Marquée BL660-NO, cette sonde est la première du genre à être utilisée dans l’imagerie par bioluminescence de l’oxyde nitrique dans le cancer.
Les chercheurs ont utilisé la sonde pour concevoir une étude sur l’alimentation chez la souris, comparant la tumorigénicité des souris porteuses d’un cancer du sein suivant un régime riche en graisses (60 % des calories provenant des graisses) avec des souris suivant un régime faible en graisses (10 % de calories provenant des graisses) en mesurant les niveaux d’oxyde nitrique dans les deux groupes.
« En raison du régime riche en graisses, nous avons constaté une augmentation de l’oxyde nitrique dans le microenvironnement tumoral », a déclaré Michael Lee, étudiant chercheur au laboratoire Chan et coauteur principal de cette étude. « L’implication de ceci est que le microenvironnement tumoral est un système très complexe, et nous avons vraiment besoin de le comprendre pour comprendre comment fonctionne la progression du cancer. De nombreux facteurs peuvent entrer en jeu, du régime alimentaire à l’exercice -; Il ne faut pas vraiment en tenir compte lorsque nous envisageons des traitements contre le cancer. »
Les auteurs ont souligné l’importance de prouver un lien direct entre une alimentation riche en graisses, les niveaux d’oxyde nitrique et le développement du cancer. Maintenant que cette association est connue, de nouvelles implications existent pour le diagnostic et le traitement du cancer.
« Sans cette technologie, vous ne verriez pas ce lien moléculaire manquant », a déclaré Chan, qui est également chercheur à l’Institut Beckman. « Maintenant que nous savons que cela se produit, comment pouvons-nous l’empêcher et comment pouvons-nous améliorer la situation? »
