Le type de tumeur du cerveau le plus courant chez les enfants, l'astrocytome pilocytaire (PA), représente environ 15% de toutes les tumeurs cérébrales pédiatriques. Bien que ce type de tumeur ne soit généralement pas mortel, la croissance non contrôlée des cellules tumorales peut perturber le développement et la fonction normaux du cerveau. Les traitements actuels se concentrent principalement sur l'élimination des cellules tumorales, mais des études récentes ont montré que les cellules non cancéreuses, telles que les cellules nerveuses, jouent également un rôle dans la formation et la croissance des tumeurs cérébrales, suggérant de nouvelles approches pour traiter ces cancers.
Les scientifiques savent depuis longtemps qu'un produit chimique de signalisation des cellules nerveuses appelée glutamate peut augmenter la croissance des cancers dans tout le corps, mais malgré des années d'investigation, ils n'ont pas compris exactement comment cela se produit, ni comment l'arrêter. Maintenant, une équipe interdisciplinaire de chercheurs de la Washington University School of Medicine de St. Louis a révélé comment le glutamate réglemente la croissance des tumeurs cérébrales pédiatriques. En utilisant des cellules tumorales isolées des échantillons de PA patient, ils ont constaté que les cellules PA détournent la fonction des protéines à la surface des cellules qui répondent normalement au glutamate, appelées récepteurs de glutamate. Au lieu de transmettre le signal électrique typique du glutamate, ces récepteurs sont reprogrammés pour envoyer des signaux pour augmenter la croissance cellulaire.
Ils ont également observé que les médicaments qui bloquent ces récepteurs de glutamate – y compris la mémantine, qui est approuvé pour traiter la démence et la maladie d'Alzheimer – réduit la croissance des tumeurs cérébrales pédiatriques humaines chez la souris, une constatation qui indique une nouvelle opportunité de traitement potentielle.
Les résultats apparaissent le 1er septembre Neurone.
Avec ces types de tumeurs cérébrales pédiatriques, nous n'avons tout simplement pas autant d'outils dans notre boîte à outils pour traiter les patients. Le potentiel de réutilisation des médicaments qui sont déjà utilisés pour d'autres troubles neurologiques signifie que nous pouvons avoir une autre astuce dans nos manches pour traiter les patients. «
David Gutmann, MD, PhD, auteur senior, le professeur de neurologie de la famille Donald O. Schnuck à Washu Medicine
L'équipe de recherche, qui comprenait la première auteur Corina Anastasaki, PhD, professeure adjointe de neurologie à Washu Medicine, a également montré pour la première fois que les récepteurs du glutamate sont anormalement en couple avec des récepteurs de croissance dans le PAS pour alimenter les tumeurs. Les résultats offrent une feuille de route pour les futures études pour explorer si le même processus se produit dans différents types de cancers.
Nouvelles utilisations pour les outils familiers
Le glutamate est ce que l'on appelle un neurotransmetteur, une molécule que les cellules nerveuses, y compris les neurones du cerveau, utilisent pour communiquer entre elles. Sur leur chemin pour comprendre comment le glutamate aide les tumeurs cérébrales à se développer, Gutmann, qui est également directeur du Centre de neurofibromatose de Washu Medicine, et Anastasaki a travaillé en étroite collaboration avec des collaborateurs à travers Washu Medicine – y compris en neurochirurgie, en pédiatrie, en génétique, en neuropathologie, en biostatistique et en plus – pour acquérir et analyser des échantillons de PAS qui ont été supprimés. Ils ont constaté que ces cellules PA avaient des niveaux inhabituellement élevés de récepteurs de glutamate.
En testant comment le glutamate a affecté ces tumeurs, les chercheurs ont découvert que le glutamate augmentait les nombres de cellules PA en lançant une réaction en chaîne à l'intérieur des cellules tumorales qui ont exhorté les cellules à se diviser. Ces résultats suggèrent que les cellules tumorales exploitent les interactions normales des cellules cérébrales pour stimuler leur propre croissance.
« Ce nouveau mécanisme de croissance tumorale combine deux processus cérébraux normaux mais non connectés – croissance et signalisation électrique – de manière aberrante », a déclaré Anastasaki. « Maintenant que nous avons compris comment ces cellules fonctionnent et se développent, le ciel est la limite pour regarder d'autres neurotransmetteurs et les différentes voies de communication entre les neurones et les cellules cancéreuses. La compréhension qui nous dira pourquoi les tumeurs se développent et se comportent comme elles le font. Cela peut nous conduire à les traiter très différemment. »
De tels nouveaux traitements pourraient provenir de sources familières. Les chercheurs ont montré que l'inhibition des récepteurs du glutamate des cellules tumorales chez la souris avec un PAS – soit avec des médicaments, soit en modifiant génétiquement les cellules – une croissance tumorale a réduit. Cela indique une opportunité potentielle de réutiliser des médicaments ciblant les récepteurs du glutamate tels que la mémantine pour le traitement du PAS.
Les prochaines étapes consistent à déterminer si ces médicaments sont sûrs à utiliser chez les enfants atteints de tumeurs cérébrales et dans les montants qu'ils seraient efficaces, a noté Gutmann, qui nécessitera des essais cliniques.
« Cette étude fournit des données précliniques convaincantes pour examiner les médicaments qui sont autrement sûrs et approuvés pour traiter d'autres conditions neurologiques », a déclaré Gutmann. « Cela permettrait de nouvelles approches thérapeutiques et pourrait aider à minimiser les dommages au cerveau en développement d'un enfant en réduisant l'engagement entre les cellules cérébrales et les cellules tumorales. »
Anastasaki C, Mu R, Kernan CM, Li X, Barakat R, Koleske JP, Gao Y, Cobb OM, Lu X, Eberhart CG, Phillips JJ, Strahle JM, Dahiya S, Mennerick SJ, Rodriguez FJ, Gutmann D. Aberrant coupling of glutamate and tyrosine kinase receptors enables neuronal control of Croissance tumorale cérébrale. Neurone. 1er septembre 2025.
