La prévention des métastases – le développement des cellules cancéreuses au-delà de leur emplacement d’origine – reste l’un des principaux objectifs de la recherche actuelle sur le cancer. La plupart des cellules tumorales malignes métastasent en exploitant les fuites anormales des vaisseaux sanguins. De nouveaux travaux cherchent à explorer davantage le rôle de la façon dont l’alignement des cellules endothéliales, qui tapissent les vaisseaux sanguins, joue un rôle dans la propagation du cancer.
Dans APL Bioingénierie, par AIP Publishing, des chercheurs de l’Université du Michigan-Dearborn, du Rensselaer Polytechnic Institute et de l’Université d’Albany – SUNY ont développé un modèle qui examine la communication locale entre les cellules endothéliales et les cellules tumorales et ses effets sur l’orientation des cellules endothéliales. L’approche implique l’utilisation de cellules endothéliales de veine ombilicale humaine co-cultivées (hUVEC) et de lignées de cellules tumorales épithéliales mammaires pour simuler l’interaction tumeur-endothélium.
Les vaisseaux sanguins des tissus tumoraux sont beaucoup plus perméables que ceux des tissus normaux. Nous sommes curieux de savoir si les cellules tumorales peuvent induire l’affaiblissement de l’orientation dans le sens des aiguilles d’une montre des cellules endothéliales et les amener à se désorganiser dans le vaisseau. »
Jie Fan, auteur
Les travaux s’étendent sur des découvertes récentes qui ont montré que les cellules endothéliales ont une chiralité, un type d’orientation d’image en miroir similaire aux mains droite et gauche, et qu’elles ont tendance à s’incliner dans le sens des aiguilles d’une montre.
« Nous pensons que la forte chiralité dans le sens des aiguilles d’une montre des cellules endothéliales est importante pour maintenir l’intégrité des vaisseaux sanguins, mais malheureusement, elle pourrait être endommagée/affaiblie par les cellules tumorales, ce qui peut augmenter le risque de métastases », a déclaré Fan. « La préservation de la chiralité normale pourrait inhiber la transmigration tumorale en renforçant la chiralité et l’intégrité de la barrière endothéliale des vaisseaux sanguins. »
Pour répondre à la question, le groupe a co-cultivé des hUVEC avec une série de lignées cellulaires tumorales présentant divers degrés de malignité. Ils ont ensuite comparé la réponse des hUVEC lorsque les cellules tumorales les touchaient directement ou non. Pour exercer un tel degré de contrôle, ils ont utilisé une technique d’impression par contact pour créer des micro-motifs en forme de beignet ou de huit pour maintenir les cellules.
Le groupe a découvert que la chiralité dans le sens des aiguilles d’une montre des hUVEC était moins affectée par la signalisation hormonale locale et plus encore par le contact physique direct avec les cellules tumorales. Des protéines spécifiques sur la cellule tumorale se liant à d’autres sur les cellules endothéliales semblaient jouer un rôle dans la modification de la chiralité dans le sens des aiguilles d’une montre des hUVEC.
Le groupe a été surpris par le mouvement des types cellulaires. Dans la plupart des modèles de métastases, on pense que les cellules tumorales se dirigent vers les vaisseaux sanguins avant de pénétrer dans la circulation sanguine.
« Nous nous attendions à ce que la cellule tumorale envahisse la cellule endothéliale », a déclaré Fan. « Cependant, nous avons constaté que les cellules endothéliales se déplaçaient vers la cellule tumorale sur le micro-modèle. »
Fan a déclaré que la régulation de cette interaction est prometteuse pour un meilleur contrôle des métastases cancéreuses et il espère travailler davantage sur le développement de thérapies à cette fin.
