Les perturbations du rythme circadien – la façon dont notre corps change en réponse au cycle de lumière et d’obscurité de 24 heures – ont été liées à de nombreuses maladies différentes, y compris le cancer. Le lien entre les deux a été mal compris, même si les travailleurs postés et autres ayant des horaires irréguliers subissent régulièrement ces perturbations. Mais une nouvelle découverte de Scripps Research aide à répondre à ce qui pourrait être derrière cette corrélation.
Publié dans Avancées scientifiques le 28 septembre 2022, les résultats mettent en évidence que la perturbation circadienne chronique a considérablement augmenté la croissance du cancer du poumon dans les modèles animaux. En identifiant les gènes impliqués, les chercheurs mettent en lumière le lien mystérieux entre nos habitudes de sommeil et la maladie, ce qui pourrait aider à tout éclairer, du développement de traitements anticancéreux plus ciblés à une meilleure surveillance des groupes à haut risque.
« Il y a toujours eu beaucoup de preuves que les travailleurs postés et les autres personnes ayant des horaires de sommeil perturbés ont des taux de cancer plus élevés, et notre mission pour cette étude était de comprendre pourquoi », explique l’auteure principale Katja Lamia, PhD, professeure agrégée au Département. de médecine moléculaire.
Pour répondre à cette question, les scientifiques ont utilisé un modèle de souris avec KRAS exprimé – le gène le plus souvent muté dans le cancer du poumon. La moitié des souris ont été hébergées dans un cycle lumineux « normal », c’est-à-dire 12 heures de lumière et 12 heures d’obscurité. L’autre moitié était logée dans un cycle lumineux censé ressembler à celui des travailleurs postés, où les heures de lumière étaient avancées de huit heures tous les deux ou trois jours.
Les résultats correspondent à ce que les chercheurs pensaient initialement : les souris exposées aux motifs lumineux irréguliers et changeants avaient une charge tumorale accrue de 68 %.
Mais lorsqu’ils ont utilisé le séquençage d’ARN pour déterminer les différents gènes impliqués dans la croissance du cancer, ils ont été surpris qu’une collection de protéines de la famille du facteur de choc thermique 1 (HSF1) soit le principal coupable.
« Ce n’est pas le mécanisme que nous nous attendions à trouver ici. Il a été démontré que HSF1 augmente les taux de formation de tumeurs dans plusieurs modèles différents de cancer, mais il n’a jamais été lié à une perturbation circadienne auparavant », déclare Lamia.
Les gènes HSF1 sont chargés de s’assurer que les protéines sont toujours fabriquées correctement même lorsqu’une cellule est soumise à un stress extrême ; dans ce cas, lorsqu’elle subit des changements de température. L’équipe soupçonne que l’activité HSF1 est augmentée en réponse à une perturbation circadienne, car les changements dans nos cycles de sommeil perturbent les rythmes quotidiens de la température de notre corps.
« Normalement, la température de notre corps change d’un ou deux degrés pendant que nous dormons. Si les travailleurs postés ne subissent pas cette baisse normale, cela pourrait interférer avec le fonctionnement normal de la voie HSF1 – et finalement conduire à plus de dérégulation dans le corps « , ajoute Lamia. Elle pense que les cellules cancéreuses peuvent exploiter la voie HSF1 à leur propre avantage et créer des protéines mutantes mal repliées, mais affirme que davantage de recherches sont nécessaires dans ce domaine.
Ces découvertes contribuent à façonner non seulement notre compréhension de l’impact des rythmes circadiens sur le cancer, mais également un moyen potentiellement préventif de protéger les groupes les plus vulnérables à risque. Par une surveillance non invasive de la température corporelle, il peut être possible d’optimiser les horaires des travailleurs postés et même de stopper ce type de dérèglement qui peut conduire au cancer.
Avec ces découvertes en main, les scientifiques évaluent maintenant si la signalisation HSF1 est nécessaire pour augmenter la charge tumorale et n’est pas uniquement une simple corrélation.
« Maintenant que nous savons qu’il existe un lien moléculaire entre HSF1, la perturbation circadienne et la croissance tumorale, il nous appartient de déterminer comment ils sont tous connectés », déclare Lamia.
