Les tumeurs cérébrales ne se développent pas de manière isolée. Ils se développent dans l’environnement hautement actif du cerveau, où les neurones échangent continuellement des signaux électriques et chimiques. Alors que des études antérieures ont montré que l’activité neuronale peut favoriser la croissance des gliomes, une nouvelle étude publiée dans Neurone révèle que certains circuits cérébraux peuvent avoir l’effet inverse : ils peuvent agir comme un frein à la progression tumorale.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Daisuke Kawauchi de l’université de la ville de Nagoya, en étroite collaboration avec le professeur Naofumi Uesaka, le Dr Reo Maruyama et ses collègues, a découvert que les neurones inhibiteurs suppriment la croissance des gliomes adultes en réduisant l’activité du calcium à l’intérieur des cellules tumorales. Les résultats identifient un rôle suppresseur de tumeur pour les circuits inhibiteurs GABAergiques et suggèrent que l’équilibre de l’activité neuronale dans le microenvironnement tumoral peut façonner la progression des cancers du cerveau.
Les gliomes sont des tumeurs cérébrales agressives qui interagissent étroitement avec les neurones environnants. Une grande attention s’est portée sur l’activité neuronale excitatrice, qui peut stimuler la croissance tumorale via la communication neurone-gliome. Cependant, le rôle des neurones inhibiteurs, qui aident normalement à réguler l’activité cérébrale en limitant les excitations excessives, reste flou.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé des modèles murins de gliomes adultes et des modèles de tumeurs dérivés de patients pour déterminer si les neurones inhibiteurs communiquent avec les cellules du gliome et influencent leur comportement. Ils ont découvert que les neurones inhibiteurs forment des contacts synaptiques avec les cellules tumorales et que l’augmentation du tonus inhibiteur réduisait la prolifération des cellules tumorales et prolongeait la survie dans les modèles précliniques.
L’équipe a en outre découvert que cet effet était lié à la dynamique du calcium au sein des cellules tumorales. Les cellules de gliome présentaient des transitoires de calcium actifs pendant les phases de prolifération, mais l’activation des circuits inhibiteurs supprimait ces signaux calciques tumoraux. À l’inverse, la restauration de l’activité calcique dans les cellules tumorales a affaibli l’effet antiprolifératif de l’activation du circuit inhibiteur, indiquant que la dynamique du calcium tumoral est un médiateur clé de ce contrôle basé sur les circuits.
Les analyses en aval ont révélé que l’activation du circuit inhibiteur réduisait les programmes oncogènes associés à YAP1 et mTOR, deux voies de signalisation liées à la croissance et à la survie de la tumeur. Ensemble, les résultats suggèrent que l’apport inhibiteur du microenvironnement cérébral environnant peut freiner la progression du gliome adulte en supprimant les programmes de croissance induits par le calcium dans les cellules tumorales.
Notre étude montre que le cerveau n’est pas simplement un environnement permissif pour la croissance tumorale. Dans le gliome adulte, les circuits inhibiteurs peuvent fonctionner comme une force suppressive de la tumeur en atténuant l’activité calcique de la tumeur et en aval la signalisation oncogène.
Professeur Daisuke Kawauchi, Université de la ville de Nagoya
Le professeur Uesaka a ajouté : « Ce projet a nécessité une intégration étroite des neurosciences et de la biologie du cancer. En combinant des approches au niveau des circuits, l’électrophysiologie, l’imagerie et des modèles de tumeurs, nous avons pu montrer que la communication neurone-gliome inhibiteur a un impact fonctionnel sur la progression tumorale.
Les résultats ajoutent une couche importante au domaine émergent des neurosciences du cancer, qui explorent l’interaction entre l’activité neuronale et la biologie des tumeurs. Ils soulignent également l’importance de considérer le gliome non seulement comme une maladie des cellules cancéreuses, mais aussi comme une maladie façonnée par l’écosystème cérébral plus large.
Bien que l’étude ait été réalisée sur des modèles précliniques, les travaux soulèvent la possibilité que le renforcement du tonus inhibiteur ou la suppression de l’activité calcique de la tumeur pourraient inspirer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les gliomes adultes. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour déterminer comment ces mécanismes fonctionnent dans différents sous-types de gliomes et s’ils peuvent être ciblés en toute sécurité chez les patients.
