Des chercheurs de Helmholtz Munich, en collaboration avec des collègues de l'Université de Tohoku, ont identifié une protéine rédox spécifique comme régulateur essentiel de la ferroptose – une forme de mort cellulaire oxydative régulée.
La ferroptose a suscité un vif intérêt en raison de son potentiel thérapeutique dans le traitement des cancers résistants au traitement et métastasés, et de son implication dans les maladies neurodégénératives. Bien que la sensibilisation des cellules cancéreuses à la ferroptose offre une approche anticancéreuse prometteuse, la prévention de la ferroptose neuronale peut contribuer à ralentir la progression de maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et la sclérose en plaques (SEP). Par conséquent, la recherche se concentre sur de nouveaux mécanismes cellulaires qui déterminent finalement la sensibilité à la ferroptose.
L'équipe a découvert que la peroxirédoxine 6 (PRDX6) sert de régulateur essentiel de la ferroptose et agit comme une protéine porteuse de sélénium, jouant un rôle essentiel dans la défense cellulaire contre le stress oxydatif. Leurs résultats suggèrent que PRDX6 pourrait devenir une cible importante pour traiter le cancer et les maladies neurodégénératives.
L’étude a été publiée dans Molecular Cell le 14 novembre 2024.
L'équipe était dirigée par le Dr Eikan Mishima, scientifique principal à l'Institut du métabolisme et de la mort cellulaire de Helmholtz Munich et de la Faculté de médecine de l'Université de Tohoku, et le professeur Marcus Conrad de l'Institut du métabolisme et de la mort cellulaire de Helmholtz Munich.
PRDX6 : Une protéine porteuse de sélénium et un régulateur de ferroptose
Le sélénium, du nom de la déesse grecque de la Lune, Séléné, est un micronutriment essentiel à la santé humaine et faisant partie intégrante de diverses sélénoprotéines. Parmi celles-ci, la sélénoenzyme glutathion peroxydase 4 (GPX4) se démarque, jouant un rôle clé dans la prévention de la ferroptose en protégeant les cellules contre la peroxydation (phospho)lipidique nocive. L’équipe s’est concentrée sur PRDX6 en raison de son activité peroxydase connue, similaire à celle de GPX4. Bien que PRDX6 ait une fonction peroxydase comparativement plus faible, les cellules dépourvues de PRDX6 ont montré une sensibilité significativement accrue à la ferroptose, en particulier dans les cellules cancéreuses. Inspirés par cette découverte inattendue, les chercheurs ont découvert la fonction cruciale de PRDX6 dans le métabolisme cellulaire du sélénium. En plus d'agir comme une peroxydase, PRDX6 sert de protéine porteuse de sélénium, essentielle au trafic intracellulaire efficace du sélénium. Ce rôle de transport du sélénium facilite l'incorporation du sélénium dans les sélénoprotéines, régulant ainsi les niveaux de GPX4 et influençant la sensibilité à la ferroptose.
PRDX6 est une protéine porteuse de sélénium dont l'identité moléculaire a longtemps été supposée mais non identifiée.
Dr Eikan Mishima, scientifique principal à l'Institut du métabolisme et de la mort cellulaire de Helmholtz Munich et de l'École supérieure de médecine de l'Université de Tohoku
Le déficit en PRDX6 réduit la croissance tumorale et diminue les sélénoprotéines dans le cerveau
Les chercheurs ont en outre étudié l'importance du PRDX6 chez la souris, montrant que le déficit en PRDX6 supprimait la croissance tumorale. De plus, les souris dépourvues de PRDX6 ont présenté des niveaux réduits de sélénoprotéine dans le cerveau, soulignant l'importance de PRDX6 dans le transport et la neuroprotection du sélénium. Ces résultats mettent en valeur l’importance du PRDX6 dans la biologie du cancer et la santé du cerveau.
Potentiel pour les thérapies anticancéreuses et neurodégénératives
Cette découverte ouvre des possibilités passionnantes pour de nouvelles approches thérapeutiques. Étant donné que les cancers métastatiques et résistants au traitement sont particulièrement sensibles à la ferroptose, l’inhibition de PRDX6 dans le cancer pourrait augmenter la sensibilité à la ferroptose, offrant ainsi une nouvelle voie de traitement du cancer. « De plus, avec le nouveau rôle du PRDX6 dans le maintien des niveaux de sélénoprotéines dans le cerveau, il est prometteur pour les thérapies contre les maladies neurodégénératives », explique Conrad. Ces nouvelles informations sur la fonction de PRDX6 seront présentées aux côtés d'une étude complémentaire menée par le laboratoire Friedmann Angeli de l'Université de Würzburg, publiée dans le même numéro de Molecular Cell, soulignant l'intérêt scientifique significatif et l'impact potentiel de ces découvertes sur la recherche future sur le cancer et les maladies neurodégénératives.
