Des chercheurs du Baylor College of Medicine et des institutions collaboratrices ont identifié une stratégie utilisée par les tumeurs cancéreuses pour perturber à distance le développement d’une réponse immunitaire qui pourrait arrêter leur croissance.
Publié dans la revue Cellule Cellule Souches, l’étude montre dans des modèles animaux que les tumeurs cancéreuses du sein envoient des signaux moléculaires à la moelle osseuse, berceau des cellules immunitaires. Les signaux modifient l’environnement naturel de la moelle osseuse de telle manière qu’il supprime la réponse pour combattre la tumeur. Fait intéressant, ces changements persistent longtemps après l’ablation de la tumeur.
Les chercheurs ont également identifié des moyens d’accélérer la restauration des conditions normales de la moelle osseuse après l’ablation de la tumeur, accélérant ainsi la récupération du système immunitaire. Les résultats justifient des recherches supplémentaires qui pourraient potentiellement conduire à des traitements améliorés pour les patients.
La recherche a montré que le cancer du sein peut avoir un impact significatif sur le corps avant même qu’il ne métastase ou ne se propage à d’autres organes. Par exemple, les tumeurs peuvent perturber à distance l’écosystème à l’intérieur de la moelle osseuse, entraînant une réponse immunitaire qui n’attaque pas la tumeur mais favorise sa croissance. Pour comprendre comment ceci se produit, nous avons caractérisé l’organisation de la moelle osseuse dans des modèles animaux de cancer du sein avant que la tumeur ait métastasé.
Dr Xiang H.-F. Zhang, William T. Butler, MD, auteur correspondant, titulaire de la chaire dotée d’une faculté distinguée et directeur par intérim du Lester and Sue Smith Breast Center à Baylor
L’équipe a découvert que même les petites tumeurs peuvent affecter profondément le corps car elles déclenchent de multiples changements dans la moelle osseuse.
« Les tumeurs du cancer du sein favorisent la surproduction de cellules de la moelle osseuse appelées cellules ostéoprogénitrices, qui contribueront plus tard à la formation de nouvel os », a déclaré le premier auteur, le Dr Xiaoxin Hao, associé postdoctoral au laboratoire de Zhang.
De plus, d’autres cellules, les progéniteurs des cellules qui donnent naissance aux cellules immunitaires, se multiplient également. Fait important, ces progéniteurs changent également leur emplacement typique dans la moelle osseuse, se déplaçant près des cellules ostéoprogénitrices et établissant une nouvelle communication de cellule à cellule avec ces cellules, en particulier avec un sous-ensemble appelé progéniteurs granulocytes-monocytes (GMP).
Nous pensons que cette communication ostéoprogéniteur-GMP est essentielle, car les GMP donnent naissance aux neutrophiles et aux monocytes, des cellules immunitaires connues depuis longtemps pour s’accumuler dans certaines tumeurs du cancer du sein chez les patients et les modèles murins de cancer du sein et aident à favoriser la croissance tumorale en supprimant l’anti -réponse immunitaire tumorale. »
Dr Xiaoxin Hao, premier auteur
Les chercheurs ont été surpris de constater qu’après avoir retiré la tumeur, qu’ils considéraient comme la source du problème, la perturbation de la moelle osseuse ne s’est pas rétablie immédiatement.
« Nous avons observé cela dans des modèles animaux », a déclaré Hao. « Chez certains patients, nous avons constaté que même plus de 40 semaines après le retrait de la tumeur, un nombre accru de neutrophiles reste dans leur sang, ce qui est cliniquement pertinent. »
Dans certains cas, l’ablation de la tumeur est suivie d’une immunothérapie, qui repose sur un système immunitaire intact pour son succès. « Nos résultats suggèrent qu’au moins chez certains patients, le système immunitaire est toujours compromis après le retrait de la tumeur, ce qui réduit probablement les effets bénéfiques de l’immunothérapie », a déclaré Zhang.
De plus, les résultats ont des implications pour les métastases. Des métastases peuvent survenir des années, voire des décennies après que la tumeur a été enlevée chirurgicalement, ensemencé par des cellules cancéreuses résiduelles laissées après la chirurgie. « Un effet immunosuppresseur persistant après la chirurgie peut créer un environnement favorable à la prolifération et à la métastase des cellules cancéreuses résiduelles », a déclaré Hao.
Les chercheurs ont également identifié la protéine MMP-13 comme un médiateur essentiel de la diaphonie entre les cellules ostéoprogénitrices et les GMP. « Nous avons montré que si nous éliminons ou inhibons la MMP-13, nous pouvons accélérer la récupération du système immunitaire et restaurer l’efficacité des immunothérapies », a déclaré Hao.
« Nos résultats suggèrent une nouvelle modalité de traitement qui est très différente des stratégies actuelles. Il ne cible pas les cellules cancéreuses, il ne cible pas les lymphocytes T immunitaires qui attaquent les cellules cancéreuses, il cible l’ensemble de l’organisme. Il essaie de supprimer une sorte d’ombre jeté sur l’ensemble du système immunitaire », a déclaré Zhang. « Ce n’est que le début d’une série d’études sur la façon dont les tumeurs modifient l’ensemble du corps. Nos découvertes soutiennent la poursuite de nos recherches sur cette voie, et nous espérons qu’elles conduiront à l’identification de traitements améliorés pour les patients atteints de cancer. »
D’autres contributeurs à ce travail incluent Yichao Shen, Nan Chen, Weijie Zhang, Elizabeth Valverde, Ling Wu, Hilda L. Chan, Zhan Xu, Liqun Yu, Yang Gao, Igor Bado, Laura Natalee Michie, Charlotte Helena Rivas, Luis Becerra-Dominguez , Sergio Aguirre, Bradley C. Pingel, Yi-Hsuan Wu, Fengshuo Liu, Yunfeng Ding, David G. Edwards, Jun Liu, Angela Alexander, Naoto T. Ueno, Po-Ren Hsueh, Chih-Yen Tu, Liang-Chih Liu , Shu-Hsia Chen, Mien-Chie Hung et Bora Lim. Les auteurs sont affiliés à une ou plusieurs des institutions suivantes : Baylor College of Medicine, University of Texas MD Anderson Cancer Center-Houston, University of Hawai’i Cancer Center, Medical University Hospital et Houston Methodist Research Institute.
