Une nouvelle recherche de la Cleveland Clinic a découvert des informations clés sur l’interaction cellulaire entre les cellules tumorales et les tissus normaux, permettant de mieux comprendre comment se développe la résistance thérapeutique.
Dans l’étude de la résistance aux médicaments, les chercheurs essaient souvent de comprendre l’aptitude des cellules qui ont des mutations spécifiques en présence d’un médicament dans un environnement de laboratoire. Mais la réalité est plus complexe, car les cellules tumorales n’existent pas dans le vide ; au lieu de cela, ils coexistent dans un mélange complexe et hétérogène d’autres cellules tumorales et de tissus normaux – ; une écologie en interaction. »
Jacob Scott, MD, D.Phil., radio-oncologue et chef de la division théorique de la Cleveland Clinic au sein du département de recherche translationnelle en hématologie et oncologie du Lerner Research Institute
Avec environ 90 % des décès par cancer attribués à une maladie résistante au traitement, ces interactions cellulaires, également appelées « jeux évolutifs », ont des enjeux importants.
Dans leur dernière étude publiée le DATE en Avancées scientifiquesle Dr Scott et ses collaborateurs ont utilisé un test qu’ils avaient précédemment développé pour mesurer directement ces interactions dans un environnement tumoral simplifié composé de cellules cancéreuses pulmonaires non à petites cellules résistantes aux médicaments et de cellules précurseurs (ancêtres) sensibles aux médicaments.
Les cellules résistantes au traitement métastatique du cancer du poumon non à petites cellules, le géfitinib, ont été dérivées de cellules cancéreuses pulmonaires existantes par un traitement continu au géfitinib pendant six mois, et cultivées dans un in vitro expérience de co-culture avec leurs ancêtres sensibles. La dynamique de croissance cellulaire a été évaluée avec et sans gefitinib.
« Nous avons cultivé les deux groupes de cellules ensemble dans différentes fractions de départ et nous avons mesuré l’évolution de leur croissance en fonction de la quantité de chaque groupe mélangée », a expliqué Jeff Maltas, Ph.D., chercheur postdoctoral à la Cleveland Clinic et co- auteur principal de l’étude.
Les chercheurs ont découvert que la forme physique du type de cellule résistante change radicalement en fonction de la composition du mélange. Les expériences ont révélé que la population résistante était dépassée par la lignée ancestrale à toutes les fréquences de population étudiées en l’absence de traitement, indiquant une exclusion compétitive complète de la population résistante et un coût de la résistance. Lorsque le géfitinib a été ajouté, il y a eu une inversion complète de cet effet, et le clone résistant a pu surpasser l’ancêtre sensible.
Cette dynamique de croissance changeante entre les cellules résistantes au traitement et les cellules sensibles au traitement n’a pas pu être détectée par les tests standard disponibles à ce jour et suggère un nouveau mécanisme par lequel les cellules résistantes persistent en l’absence de traitement.
« Cet article met en évidence la nécessité de comprendre et de mesurer directement ces interactions écologiques qui proviennent de la présence d’autres types de cellules », a déclaré le Dr Scott. « C’est quelque chose que nous faisons ici qui est fondamentalement différent. »
Le Dr Scott note que bien que ces dernières découvertes ne puissent pas être directement extrapolées à des scénarios cliniques, elles soulèvent des questions importantes avec des implications potentiellement importantes sur la recherche clinique et la conception des essais. En termes plus larges, les patients pourraient-ils bénéficier d’une pause médicamenteuse pour permettre le maintien d’une population critique de cellules tumorales sensible au traitement ? Et, les schémas thérapeutiques comprenant des périodes de traitement et de non-traitement pourraient-ils permettre un meilleur contrôle de la croissance des cellules cancéreuses et, à long terme, prolonger la vie des patients ?
« L’une des parties les plus passionnantes de cet article est l’opportunité d’avancées cliniques qu’il met en évidence », a déclaré le Dr Scott. La conception et la mise à l’essai de schémas thérapeutiques dynamiques qui pourraient garder les cellules cancéreuses « sous contrôle » à long terme pourraient être la prochaine application translationnelle de ces découvertes importantes.
La division Théorie de la Cleveland Clinic mène des recherches sur le cancer pour développer et mettre à disposition de nouveaux outils de diagnostic, des thérapies ciblées et des essais cliniques à utiliser directement dans les soins aux patients.
