L’un des plus grands défis de la recherche sur le cancer consiste à comprendre pourquoi certaines cellules tumorales deviennent particulièrement agressives, invasives et résistantes aux traitements. Les scientifiques associent de plus en plus ces caractéristiques dangereuses aux cellules cancéreuses polyploïdes – des cellules dotées d’ensembles supplémentaires de chromosomes – mais la manière exacte dont ces chromosomes supplémentaires aident les tumeurs à se propager reste floue.
Une nouvelle étude de l’Université de Tulane offre une réponse possible. Les chercheurs ont découvert que lorsque les cellules animales acquièrent des chromosomes supplémentaires, elles activent une réponse cellulaire au stress qui rend les cellules plus mobiles et plus susceptibles d’engloutir les cellules voisines.
L'étude, publiée dans le Journal de biologie cellulairea utilisé des mouches des fruits et des cellules cancéreuses du poumon humain pour élargir la compréhension du comportement des cellules polyploïdes et suggère une nouvelle stratégie de traitement possible pour limiter la propagation de tumeurs agressives et résistantes au traitement.
Les chercheurs ont découvert que l’obtention de chromosomes supplémentaires incite les cellules polyploïdes à produire une abondance de protéines, déclenchant ainsi une voie de stress impliquant une enzyme appelée JNK. Ce stress reprogramme les cellules, qui acquièrent la capacité de se propager et de consommer les cellules environnantes. Lorsque les chercheurs ont inhibé cette enzyme dans les cellules polyploïdes des mouches des fruits et des cellules polyploïdes du cancer du poumon humain, chacune a montré une capacité réduite à migrer à travers les tissus.
« Nos résultats ont des implications importantes pour la biologie du cancer, où les cellules polyploïdes sont souvent enrichies en tumeurs agressives et résistantes au traitement », a déclaré l'auteur correspondant Wu-Min Deng, professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l'École de médecine de l'Université de Tulane et professeur Gerald & Flora Jo Mansfield Piltz en recherche sur le cancer au Tulane Cancer Center. « Nos données suggèrent que des espèces réactives élevées de l'oxygène et l'activation de JNK pourraient être à l'origine de la motilité accrue des cellules cancéreuses polyploïdes. Cibler les voies de détection du stress dans les cellules polyploïdes pourrait donc représenter une nouvelle stratégie thérapeutique pour limiter l'invasion tumorale. »
La plupart des cellules animales sont diploïdes, ce qui signifie qu'elles contiennent deux ensembles de chromosomes. Les cellules polyploïdes ne sont pas intrinsèquement dangereuses. Dans les tissus, comme le cœur et le foie, où l’activité des cellules souches est limitée, les cellules polyploïdes produisant des protéines supplémentaires peuvent accélérer la régénération et réparer les tissus endommagés.
Dans les cellules tumorales, cependant, ce comportement a été associé à une résistance au traitement et à un comportement agressif.
« Notre étude suggère que le même stress interne qui aide les cellules polyploïdes à survivre peut également les rendre plus mobiles et leur donner un avantage concurrentiel », a déclaré Youfang Zhou, co-premier auteur et chercheur postdoctoral à la faculté de médecine de l'université de Tulane.
Dans les tumeurs, ces comportements peuvent garantir que les cellules cancéreuses les plus fortes et les plus agressives survivent et se propagent aux dépens des cellules cancéreuses plus faibles et moins agressives.
« Nos résultats montrent que les cellules polyploïdes induites sont non seulement résistantes au stress, mais également réactives, s'engageant dans des comportements généralement associés aux cellules immunitaires ou invasives », a déclaré le co-premier auteur Xianfeng Wang, professeur adjoint de recherche à la Tulane School of Medicine.
