Les macrophages sont un type de globules blancs qui constituent la première ligne de défense de l’organisme contre les infections. En plus de tuer les micro-organismes nuisibles, les macrophages peuvent généralement déclencher une réponse contre les tumeurs. Cependant, les macrophages, comme d’autres cellules, peuvent entrer dans un état appelé sénescence, lié au vieillissement, aux maladies et à de multiples problèmes physiologiques.
Lorsque les cellules deviennent sénescentes, elles cessent de se diviser, mais elles ne meurent pas et ne sont pas toujours éliminées de l’organisme. Ils peuvent persister et s’accumuler dans les tissus et sécréter des molécules nocives. C’est pourquoi les cellules sénescentes ont été appelées « cellules zombies ». La raison pour laquelle les cellules saines deviennent sénescentes n’est pas bien comprise.
Dans un nouveau Cellule cancéreuse Dans cette étude, les chercheurs ont découvert des macrophages sénescents dans les poumons qui non seulement persistaient mais favorisaient également la croissance tumorale.
D’un point de vue conceptuel, l’idée selon laquelle un macrophage peut devenir sénescent et favoriser la tumeur est inattendue. Cette découverte nous rapproche d’une meilleure compréhension de la façon dont les tumeurs et le cancer se forment au niveau cellulaire. »
Darren Baker, Ph.D., biologiste des cellules sénescentes de la Mayo Clinic et auteur principal de l’étude
Le Dr Baker et ses collègues ont découvert que les macrophages sénescents semblent empêcher le système immunitaire de réagir et d’éliminer la croissance anormale des cellules. Cela conduit à une tumeur.
« Grâce à différentes expériences et analyses, nous avons pu distinguer ces macrophages sénescents des autres macrophages. Nous avons constaté que si nous les éliminons, par des approches génétiques ou pharmacologiques, nous retardons la formation de tumeurs », explique l’auteur principal Luis Prieto, Ph.D., boursier postdoctoral et récent diplômé de la Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences.
Les chercheurs ont estimé que les cellules précancéreuses communiquaient avec les cellules environnantes, y compris les macrophages, et déclenchaient la sénescence des macrophages. À leur tour, les cellules sénescentes semblaient alors modifier la zone environnante de manière à favoriser la croissance tumorale.
Le séquençage unicellulaire pointe dans une nouvelle direction
Initialement, les chercheurs pensaient que l’élimination des cellules sénescentes entraînerait davantage d’adénomes, le type de tumeur pulmonaire étudiée. Mais les résultats de leurs premières expériences ont montré le contraire.
« C’était très difficile, car chaque fois que nous faisions une expérience, c’était exactement le contraire de ce à quoi nous nous attendions », explique le Dr Prieto. « Si l’on supprime les suppresseurs de tumeurs régulant les cellules sénescentes, on pourrait s’attendre à avoir plus de tumeurs, mais cela s’est avéré avoir les résultats inverses. Il y avait moins de tumeurs en l’absence de ces suppresseurs de tumeurs. »
Les chercheurs ont travaillé avec le co-auteur de l’étude Hu Li, Ph.D., chercheur en médecine individualisée à la Mayo Clinic, et ont effectué le séquençage de l’ARN unicellulaire dans son laboratoire. Ce travail les a aidés à identifier les macrophages pulmonaires comme un type de cellule clé favorisant la croissance tumorale. Aujourd’hui, ils pensent que les macrophages réagissent aux cellules précancéreuses lorsqu’elles commencent à provoquer des tumeurs.
« Nous avons dû repenser nos idées initiales à mesure que nous en apprenions beaucoup plus sur ce que les cellules peuvent faire. Ensuite, la façon dont les cellules macrophages sénescentes peuvent influencer d’autres cellules, l’environnement et le système immunitaire dans ce cas a commencé à avoir beaucoup plus de sens. » dit le Dr Baker.
Cette recherche a été soutenue par le Centre Paul F. Glenn de recherche en biologie du vieillissement de la Mayo Clinic et de la Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences.
Un article complémentaire rédigé par des chercheurs basés au Royaume-Uni a également été publié dans la revue Cellule cancéreuse.