La découverte ouvre la possibilité de prédire les métastases avant même que le cancer ne se développe

Les chercheurs ont analysé des cellules, des modèles de souris et des échantillons de patients humains à l’aide de méthodes biochimiques, mathématiques et biophysiques. Ils ont identifié une protéine présente dans la structure de la membrane en forme de maillage (la membrane basale) associée à la douceur de la tumeur et des vaisseaux, et à une bonne survie des patients cancéreux.

Les chercheurs ont testé si l’élimination de cette protéine de la membrane basale améliorerait la propagation du cancer, ce qu’elle a fait, et si l’apport de cette protéine réduirait la propagation du cancer, ce qu’elle a fait. Ils ont ensuite montré que les niveaux de cette protéine (nétrine-4) déjà présents dans la membrane basale des organes peuvent déterminer la propagation du cancer avant même que le cancer ne se développe, dans plusieurs types de cancer.

« Ce sont des découvertes extrêmement passionnantes qui ouvrent la possibilité de prédire vers quels organes le cancer d’une personne se propage le plus probablement avant même d’avoir un cancer. Cette information a donc le potentiel de guider et d’améliorer le traitement et les soins des patients atteints de cancer. » a déclaré le professeur Janine Erler, chercheur principal sur le papier.

Dans leur étude, les chercheurs ont pu montrer pour la première fois l’impact de la composition de la membrane basale sur ses propriétés mécaniques affectant ainsi la transmigration des cellules cancéreuses au-dessus de cette frontière protéique dans l’espace intercellulaire. Ils ont identifié la protéine nétrine-4 sécrétée pour ouvrir les nœuds à l’intérieur du réseau de la membrane basale, ce qui adoucit simultanément la membrane basale et augmente sa taille de maillage (pore). Cette découverte inattendue met en évidence que le mouvement des cellules cancéreuses est principalement contrôlé par la rigidité de la membrane basale et que la taille des pores joue une partie inférieure.

Ainsi, plus il y a de nétrine-4 à l’intérieur de la membrane basale de la tumeur primaire ou à l’intérieur des vaisseaux sanguins dans les organes sujets aux métastases, moins les métastases ont un impact sur la survie du patient. De plus, ils démontrent pour la première fois que les propriétés mécaniques de la membrane basale indépendamment des modifications liées au cancer sont un déterminant essentiel de la survie des patients cancéreux.

Nous étions extrêmement enthousiastes à l’idée de trouver une explication mécaniste à nos observations où la modélisation théorique correspondait étroitement à nos données expérimentales. Nous pourrions montrer que plus il y a de molécules de nétrine-4 présentes, plus la membrane basale est douce et plus il est difficile pour une cellule de traverser cette membrane, maintenant ainsi les cellules contenues dans une zone. Nous explorons actuellement le potentiel thérapeutique et diagnostique de nos découvertes. Notre étude est le résultat d’un énorme effort de collaboration de chercheurs au Danemark, en Suède, en Allemagne, au Royaume-Uni et en Belgique, couvrant de nombreuses disciplines, ce qui a été essentiel pour obtenir des résultats passionnants. « 

Dr Raphael Reuten, chercheur principal de l’étude

Historiquement, on a beaucoup insisté sur la rigidité de la matrice extracellulaire qui se trouve à l’extérieur des cellules et sur l’influence sur la progression du cancer. Cependant, aucune étude n’a étudié l’influence de la rigidité de la membrane basale.

De plus, l’étude de l’impact des propriétés mécaniques de la membrane basale sur l’invasion cellulaire et les métastases cancéreuses n’a pas été possible jusqu’à présent. Les connaissances mécanistes sur l’activité de la nétrine-4 à l’intérieur des membranes basales ont permis aux chercheurs de combler cette lacune de connaissances et de présenter de nouvelles opportunités pour étudier la rigidité de la membrane basale dans un large éventail de processus biologiques.