Un nouveau modèle préclinique utilisant CRISPR, une technologie avancée qui permet aux scientifiques de couper et de modifier des gènes, a donné aux chercheurs de Weill Cornell Medicine et à leurs collègues un aperçu plus approfondi de la manière dont le cancer de la prostate se propage ou métastase.
Dans l'étude, publiée le 23 septembre dans Découverte du cancer, Les scientifiques ont cartographié les itinéraires complexes empruntés par les cellules métastatiques du cancer de la prostate lorsqu'elles se déplacent dans le corps.
« En utilisant des cartes virtuelles, nous pouvons révéler les autoroutes cachées des métastases, nous guidant un jour vers de nouvelles thérapies qui pourraient agir comme des obstacles contre le cancer », a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Dawid Nowak, professeur adjoint de pharmacologie en médecine et chercheur Walter B. Wriston en médecine à Weill Cornell Medicine.
L’impact des métastases du cancer de la prostate
Environ 12 % des hommes reçoivent un diagnostic de cancer de la prostate au cours de leur vie. L’American Cancer Society prévoit qu’environ 35 250 décès dus à cette maladie surviendront en 2024 aux États-Unis.
« Le cancer de la prostate qui se propage aux poumons, au foie et aux os a le plus d’impact sur la survie », a déclaré le Dr Ryan Serio, auteur principal de l’étude et postdoctorant en médecine à Weill Cornell Medicine. Lorsque le cancer de la prostate est confiné à la tumeur primaire, la survie est proche de 100 %. Lorsque le cancer se propage ou métastase, les chances de survie du patient chutent à moins de 40 %.
Une meilleure compréhension des métastases du cancer de la prostate ouvre la voie à de meilleurs traitements, a déclaré le Dr Nowak, qui est également professeur adjoint au programme de doctorat tri-institutionnel en biologie computationnelle et médecine et membre du Sandra and Edward Meyer Cancer Center à Weill Cornell Medicine.
Un modèle innovant
Pour étudier le développement et la propagation du cancer de la prostate, l'équipe de recherche a développé un nouveau modèle de souris appelé EvoCaP. En plus des Dr Nowak et Serio, le Dr Christopher Barbieri, professeur associé d'urologie à Weill Cornell Medicine, et les Dr Adam Siepel et Armin Scheben, biologistes informatiques au Cold Spring Harbor Laboratory, ont contribué au projet.
Les chercheurs ont injecté à des souris âgées de 12 semaines un virus conçu pour transporter des informations génétiques jusqu'à la prostate. Le virus contenait des instructions pour supprimer deux gènes suppresseurs de tumeurs, favorisant ainsi la croissance et la propagation du cancer de la prostate, et introduire un « code-barres », ou un marqueur génétique unique qui pourrait ensuite être modifié grâce à la technologie CRISPR.
Associé à des outils tels que le séquençage génétique et l'imagerie par bioluminescence, ce code-barres a permis aux chercheurs de suivre les origines et les mouvements des clones du cancer de la prostate, c'est-à-dire des cellules issues de la cellule cancéreuse d'origine qui partagent les mêmes mutations génétiques et qui se développent, se multiplient et se propagent. Ils ont suivi les clones jusqu'à ce que les souris aient 60 semaines.
Grâce au code-barres, nous avons pu suivre les cellules clonales à mesure qu'elles se propageaient vers différents sites métastatiques dans tout le corps.
Dr Ryan Serio, chercheur postdoctoral en médecine, Weill Cornell Medicine
Les chercheurs ont pu identifier les cellules clonales responsables de la propagation du cancer et les modes de propagation. Par exemple, ils ont observé que si la tumeur primaire contenait de nombreuses cellules cancéreuses de la prostate, la plupart des métastases débutaient par un petit nombre de clones agressifs sortant de la tumeur et se déplaçant vers les os, le foie, les poumons et les ganglions lymphatiques.
Ils ont également observé qu’une fois que la plupart des cellules cancéreuses se propageaient à un organe, elles avaient tendance à y rester plutôt qu’à se propager à une autre zone, quelques cellules étroitement liées seulement provoquant une propagation supplémentaire. « Ces modèles de propagation, ou topologies d’ensemencement, chez la souris reflètent ce qui a également été observé chez l’homme« a déclaré le Dr Serio.
« Nous avons été très intrigués de constater que les voies de métastase de nos modèles correspondaient dans une certaine mesure à celles du développement du cancer chez l'homme », a déclaré le Dr Nowak. « L'utilisation de nos techniques pour cartographier les trajectoires des cellules métastatiques nous donne un excellent point de départ pour comprendre comment ce cancer mortel se propage. »
