Comme des espions qui échappent à la détection en étant maîtres du déguisement, de nombreuses cellules cancéreuses sont ornées d’une couche abondante de molécules dérivées du sucre qui déstabilisent les proverbiaux chiens de notre système immunitaire.
Des scientifiques du Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute et des collaborateurs de toute l’Amérique du Nord ont publié leurs résultats le 7 août 2026 dans Avancées scientifiques montrant que les costumes des cellules cancéreuses peuvent être le résultat de changements dans le voisinage voisin des cellules immunitaires, du tissu conjonctif, des vaisseaux sanguins, des protéines et des glucides appelés microenvironnement tumoral. Les chercheurs ont également trouvé un moyen d’éclaircir cette enveloppe sucrée, permettant ainsi aux cellules cancéreuses d’être reconnues et éliminées par le système immunitaire.
L’auteur principal et correspondant, Kevin Tharp, PhD, savait que les cellules pressées par leur environnement modifient leur fonction mitochondriale de manière surprenante. Il s’est rendu compte que le microenvironnement tumoral était un endroit clé où les cellules subiraient ce type de pression physique.
« Les tumeurs primaires sont généralement plus rigides que les tissus environnants », a déclaré Tharp, professeur adjoint au programme de métabolisme et de microenvironnement du cancer au Sanford Burnham Prebys NCI-Designated Cancer Center. « Cela m’a amené à émettre l’hypothèse que les propriétés biophysiques des cellules influencent les programmes métaboliques modifiés que tout le monde observe dans les tumeurs. »
L’une de ces altérations métaboliques, considérée comme une caractéristique caractéristique des tumeurs, est une baisse du métabolisme oxydatif du glucose. Des recherches antérieures ont montré que cela peut être dû à la disponibilité de nutriments à proximité et ne constitue pas nécessairement une qualité intrinsèque des cellules tumorales.
Tharp et son équipe ont comparé la façon dont les cellules réagissaient à une abondance de glucose lorsqu’elles étaient cultivées dans différents environnements. Certains ont connu des conditions sévères imitant celles auxquelles les cellules cancéreuses sont confrontées à proximité des tumeurs primaires. D’autres ont été cultivés dans des situations plus douces, similaires aux tissus normaux. Chaque groupe a été subdivisé pour comparer deux milieux de culture : un milieu de laboratoire conventionnel et une formulation plus récente conçue pour refléter la composition nutritionnelle du corps humain. Les deux milieux ont été testés avec et sans niveaux de glucose élevés pour imiter l’impact de l’hyperglycémie.
Les scientifiques ont découvert que ces différentes conditions modifiaient les protéines produites par les cellules, les niveaux de métabolites qu’elles contiennent et l’épaisseur de leurs revêtements de molécules dérivées du sucre, appelées glycocalyx. Notamment, la profondeur de cette barrière protectrice n’était augmentée que par un excès de glucose, ou hyperglycémie, dans les cellules cultivées dans le milieu physiologique.
« Nous avons observé que la modification de la composition physiologique des milieux et la modification des métabolites disponibles pour ces cellules tumorales révèlent une biologie distincte pour le métabolisme des cellules normales et tumorales », a déclaré Tharp.
Pour voir comment les caractéristiques de la culture cellulaire épaississaient ou amincissaient les coquilles des cellules cancéreuses, les scientifiques ont examiné comment les changements métaboliques modifiaient les éléments constitutifs du glycocalyx. Le glycocalice est constitué de glucides associés à des protéines ou à des lipides dans ce qu’on appelle des glycoconjugués. Le glucose fournit souvent des matières premières pour la construction des glycoconjugués. Les scientifiques ont donc soupçonné que ce processus d’assemblage serait affecté par une modification du métabolisme du glucose ou par une hyperglycémie.
« Nous avons constaté une séparation nette entre les glycoconjugués de cellules cultivées dans un milieu conventionnel et ceux cultivés dans un milieu qui reflète mieux la composition nutritionnelle du corps humain », a déclaré Tharp. L’hyperglycémie a également affecté la composition des glycoconjugués dans les cellules.
Pour explorer davantage le lien entre une surabondance de glucose et l’épaisseur du glycocalyx, l’équipe de recherche a examiné quelles protéines deviennent plus abondantes en réponse à l’hyperglycémie. Ces expériences ont mis en évidence une protéine connue sous le nom de facteur de choc thermique 1 (HSF1) pour son rôle dans la protection des cellules contre les températures élevées et d’autres stress. HSF1 a également été associé à la progression du cancer du sein et aux métastases.
Après avoir démontré que la présence ou l’absence de HSF1 modifiait la composition du glycoconjugué dans les cellules, les scientifiques ont testé le lien entre l’hyperglycémie, HSF1, le microenvironnement tumoral et l’efficacité du système immunitaire. Leurs résultats ont montré que l’hyperglycémie augmentait la capacité des cellules cancéreuses à échapper au système immunitaire uniquement lorsque HSF1 était présent dans des cellules cultivées dans des conditions imitant le microenvironnement tumoral. Cela signifie que le développement de médicaments ciblant HSF1 pourrait fluidifier le glycocalyx et empêcher les cellules cancéreuses d’échapper à la détection par le système immunitaire.
« Nos résultats indiquent que les changements dans la fonction mitochondriale conduisent à la synthèse de molécules dérivées du sucre à la surface des cellules, ce qui rend difficile la reconnaissance et la destruction des cellules cancéreuses par le système immunitaire », a déclaré Tharp. « Maintenant que nous savons cela, cela crée une énorme opportunité de découverte de médicaments pour supprimer le revêtement de surface qui les protège de la surveillance immunitaire.
« Et nous pensons que ce sera une stratégie vraiment efficace pour attaquer les maladies métastatiques et améliorer les réponses de l’immunothérapie. »
Tharp note également qu’avec l’incidence croissante du syndrome métabolique et du diabète de type 2, l’hyperglycémie devient un facteur de risque plus important pour les patients atteints de cancer. Bien qu’il existe des recherches substantielles reliant l’hyperglycémie à un risque accru de développer un cancer et à de pires résultats cliniques après un traitement contre le cancer, relativement peu d’études ont examiné les mécanismes biologiques à l’origine de ce lien.
« Ce que nous avons découvert est un mécanisme plausible par lequel l’hyperglycémie contribue directement à l’évasion immunitaire », a déclaré Tharp.
« Et potentiellement un moyen de supprimer l’avantage pro-tumoral de l’hyperglycémie causée par le syndrome métabolique et les régimes alimentaires modernes. »
