L’étude des souris a rempli les encyclopédies de découvertes médicales révolutionnaires. Mais en ce qui concerne les cancers du cerveau, les petits rongeurs ont depuis longtemps montré des limites fondamentales.
Parmi eux : le cervelet humain a 750 fois plus de surface qu’une souris, le tout agrémenté de plusieurs types de cellules progénitrices qui aident le cerveau fœtal à se développer pendant la grossesse. Cela signifie que beaucoup de choses peuvent mal tourner dans le développement du cerveau humain, ce qui ne peut tout simplement pas être vu en étudiant les souris.
Maintenant, une équipe multinationale de scientifiques dirigée par des experts de Cincinnati Children’s a développé un « atlas » du développement du cerveau fœtal humain si détaillé qu’il détaille les étapes de croissance jusqu’aux changements se produisant au niveau de la cellule unique. Les détails ont été publiés le 30 novembre dans La nature.
Les chercheurs affirment que cet atlas sera une ressource vitale pour la recherche sur le cerveau dans les années à venir. En fait, il a déjà ouvert des portes qui pourraient un jour améliorer des vies.
Cette étude a demandé l’effort de 40 experts pendant près de trois ans. Leur travail comprenait des dizaines d’expériences utilisant plusieurs des toutes dernières technologies en science génomique pour atteindre ce point. Cela valait tant d’efforts parce que cette nouvelle carte nous a guidés vers une vulnérabilité ciblable pour une intervention thérapeutique des médulloblastomes agressifs. »
Qing Richard Lu, PhD, auteur principal, directeur scientifique, Centre des tumeurs cérébrales, Division de l’hématologie expérimentale et de la biologie du cancer au Cincinnati Children’s
Sommaire
Chasser cellule par cellule pour identifier la naissance d’un tueur
Les médulloblastomes sont des tumeurs malignes à croissance rapide qui se forment à l’arrière du cerveau. Ils perturbent souvent l’équilibre et la motricité fine avant de causer d’autres dommages.
Dans l’ensemble, le taux de survie à cinq ans pour ce type de cancer est d’environ 72 %. Cependant, environ 27 % des personnes atteintes de cette forme de cancer (le plus souvent des enfants âgés de 4 à 16 ans) développent des médulloblastomes agressifs du « groupe 3 », qui ont des taux de survie à cinq ans d’environ 20 à 30 %.
Maintenant, grâce aux données du nouvel atlas du cerveau fœtal, les scientifiques ont découvert une collection de cellules progénitrices (cellules qui fabriquent d’autres types de cellules) qui donnent naissance aux médulloblastomes du groupe 3. Cette population de cellules est rare dans le cerveau de la souris et n’existe que temporairement dans le cerveau humain, car un type de cellule se transforme en un autre au cours du développement fœtal.
L’équipe a trouvé ces cellules en comparant de vastes collections de données provenant de tissus cérébraux qui ont développé des tumeurs et de tissus qui n’en ont pas développé. Maintenant, ils ont défini une hiérarchie de la formation cellulaire au fur et à mesure que le cerveau se développe, ainsi que les trajectoires ou les chemins que suivent les cellules progénitrices lorsqu’elles forment de nouveaux types de cellules cérébrales ou de cellules tumorales dans des conditions pathologiques.
Ces moments de transition semblent critiques. Lorsque la formation de cellules saines déraille, le cerveau fœtal produit trop de cellules avec une activation excessive d’un gène potentiellement cancérigène appelé MYC. Ces cellules finissent par entraîner la formation de tumeurs.
L’analyse cellulaire révèle un moyen possible de ralentir la croissance tumorale
Après avoir identifié cette nouvelle population de cellules progénitrices comme une racine potentielle du médulloblastome du groupe 3, l’équipe de recherche s’est à nouveau tournée vers des modèles de souris pour savoir si les cellules progénitrices nouvellement découvertes pouvaient être attaquées. Ils ont découvert que l’élimination ou la forte réduction de l’activité de l’un des deux gènes, SOX11 ou HNRNPH1très abondant dans les cellules progénitrices, a inversé la formation de tumeurs déclenchée par l’hyperactivité des cellules cancérigènes MYC gène.
Lorsque des souris ont reçu des cellules tumorales humaines avec des niveaux élevés de MYC mais sans ces gènes, la croissance tumorale a été inhibée et les animaux ont survécu plus longtemps.
« C’est excitant parce que ces gènes peuvent servir de cible potentielle pour un traitement futur du médulloblastome agressif », a déclaré Lu.
Prochaines étapes
Le succès précoce des modèles de souris représente la première étape d’un voyage qui pourrait encore prendre des années pour produire un traitement pour aider les futurs enfants diagnostiqués avec cette forme agressive de tumeur cérébrale.
Développer un test pour détecter l’activité des deux MYC-les gènes régulateurs pourraient aider à identifier les patients susceptibles de bénéficier d’une chimiothérapie plus agressive en clinique. Lu et ses collègues ont également commencé à travailler sur l’identification de composés à petites molécules qui peuvent cibler les voies soutenant le sous-ensemble agressif du médulloblastome.
« Alors que cette étude se concentre sur le médulloblastome, le nouvel atlas aidera à accélérer la compréhension d’autres conditions qui résultent de perturbations du développement sain du cerveau précoce, telles que l’autisme, le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH), la dyslexie développementale et les lésions cérébelleuses pédiatriques, » dit Lu.
À propos de l’étude
En plus de Lu, les co-auteurs de Cincinnati Children’s comprenaient Zaili Luo, PhD, Chuntao Zhao, PhD, Dazhuan Xin, PhD, Kalen Berry, PhD, Sean Ogurek, BS, Xuezhao Liu, PhD, Rohit Rao, MD/PhD, Rui Xing, PhD, Lai Man Wu, PhD, Haizi Zheng, PhD, Yaping Liu, PhD, Mei Xin, PhD, Charles Stevenson, MD, Peter de Blank, MD, John Perentesis, MD. Li Zhang, PhD, Université de Cincinnati, a également contribué.
Parmi les collaborateurs figuraient également des experts de l’Hôpital pour enfants de l’Université Fudan, de l’Hôpital Xinhua, de l’École de médecine de l’Université Jiao Tong de Shanghai et de l’Université Westlake en Chine ; Université du nord-ouest; l’Université de Cambridge; et l’Université de Toronto.
Cette étude a été financée en partie par des subventions de la Cincinnati Children’s Research Foundation, de la CancerFree Kids Foundation, de la Pray-Hope-Believe Foundation, de la TeamConnor Childhood Cancer Foundation et de la CureStartsNow Foundation.
