Pour que les cellules cancéreuses se développent et se propagent dans le corps humain, elles ont besoin de protéines qui lient les ions cuivre. De nouvelles recherches sur la façon dont les protéines liées au cancer se lient au métal et comment elles interagissent avec d’autres protéines, ouvrent de nouvelles cibles potentielles de médicaments dans la lutte contre le cancer.
Les cellules humaines ont besoin de petites quantités de cuivre métallique pour pouvoir mener à bien des processus biologiques vitaux. Des études ont montré que le niveau de cuivre dans les cellules tumorales et le sérum sanguin des patients cancéreux est élevé, et la conclusion est que les cellules cancéreuses ont besoin de plus de cuivre que les cellules saines. Des niveaux plus élevés de cuivre signifient également des protéines de liaison au cuivre plus actives.
Par conséquent, ces protéines sont très importantes à étudier lorsqu’il s’agit de comprendre le développement du cancer et une connaissance plus approfondie à leur sujet peut conduire à de nouvelles cibles pour le traitement de la maladie. »
Pernilla Wittung-Stafshede, professeur de biologie chimique, Chalmers University of Technology, Suède
La plupart des décès liés au cancer sont dus au fait que des métastases – des tumeurs secondaires – se forment à plusieurs endroits du corps, par exemple dans le foie ou les poumons. Une protéine appelée Memo1 fait partie des systèmes de signalisation que les cellules cancéreuses utilisent pour se développer et se propager dans le corps. Des recherches antérieures ont montré que lorsque le gène de Memo1 est inactivé dans les cellules cancéreuses du sein, leur capacité à former des métastases diminue.
Un groupe de recherche de Chalmers a voulu examiner de plus près le lien entre Memo1 et le cuivre. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique PNAS, les chercheurs ont examiné la capacité de la protéine Memo1 à se lier aux ions cuivre à travers une série d’expériences en tube à essai. Ils ont découvert que la protéine lie le cuivre, mais uniquement la forme réduite du cuivre. C’est cette forme d’ions cuivre qui est la plus courante dans les cellules vivantes. C’est une découverte importante car la réduction du cuivre, alors qu’il est nécessaire dans le corps, contribue également aux réactions redox qui endommagent – ou même tuent – les cellules. Les chercheurs ont découvert que lorsque Memo1 interagissait avec le cuivre, les réactions redox toxiques du métal étaient bloquées.
« Cela fait courir un risque que la tumeur soit fortement dépendante du cuivre car cela peut provoquer des réactions chimiques néfastes pour les cellules cancéreuses. Nous pensons que Memo1, en liant le cuivre en cas de besoin, protège les cellules cancéreuses pour qu’elles puissent continuer vivre et se propager », explique Pernilla Wittung-Stafshede, l’une des principales auteurs de l’étude.
Les chercheurs ont également vu que Memo1 peut former un complexe avec une autre protéine de liaison au cuivre présente dans nos cellules – Atox1. C’est un transporteur de cuivre à l’intérieur des cellules humaines et l’équipe de recherche a déjà montré qu’Atox1, avec l’aide du cuivre, contribue à la capacité des cellules cancéreuses du sein à se déplacer et à former des métastases. Dans l’ensemble, les résultats de la nouvelle étude signifient que le cuivre et les protéines liant le cuivre pourraient être des cibles pour de futurs traitements contre le cancer.
« Nous avons vu comment les ions cuivre pouvaient se transférer entre les protéines Memo1 et Atox1 dans des tubes à essai, et lorsque nous avons examiné des cellules cancéreuses du sein, nous avons constaté que les deux protéines étaient proches l’une de l’autre dans l’espace. Sur cette base, nous concluons que l’échange du cuivre entre ces protéines peut avoir lieu aussi bien dans les cellules cancéreuses que dans les éprouvettes et donc avoir une importance biologique », explique Pernilla Wittung-Stafshede.
Les chercheurs veulent maintenant aller de l’avant avec la détermination des sites de liaison des ions cuivre dans Memo1, et comment la présence de cuivre affecte les activités de Memo1 dans le développement du cancer.
« Lorsque nous élargissons nos connaissances de base sur le rôle des protéines de liaison au cuivre dans les cellules cancéreuses, nous ouvrons également la porte à de nouveaux traitements », déclare Pernilla Wittung-Stafshede.
