Le processus de métastase se produit lorsque les cellules cancéreuses gagnent en motilité et se propagent à d’autres sites du corps. Parce que c’est l’une des principales causes de décès liés au cancer, les chercheurs ont cherché à développer des stratégies thérapeutiques capables de bloquer les métastases. Dans un article récent publié dans Rapports de celluleune équipe dirigée par des chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) décrivent comment une molécule de signalisation cellulaire appelée facteur de croissance transformant-β (TGF-β) peut aider les cellules cancéreuses buccales à acquérir une motilité aussi dangereuse.
La transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) se produit lorsque les cellules cancéreuses acquièrent des propriétés plus semblables à des tiges et invasives, et est induite par divers signaux et stimuli dans le microenvironnement tumoral. Le groupe s’est concentré sur la molécule de signalisation TGF-β car ses effets rapportés semblent contradictoires : le TGF-β peut induire l’EMT dans les cellules cancéreuses mais semble également bloquer leur prolifération en les maintenant dans une phase précoce du cycle de division cellulaire appelée G1. Par conséquent, les chercheurs ont cherché à caractériser les détails moléculaires de ces mécanismes au niveau de la cellule unique.
Il n’est pas tout à fait clair si les cellules tumorales stimulées par le TGF-β peuvent afficher à la fois l’induction de l’EMT et l’arrêt du cycle cellulaire. L’analyse unicellulaire nous aidera à comprendre si ces événements se produisent dans des populations cellulaires distinctes. »
Kazuki Takahashi, auteur principal de l’étude
Pour examiner cela, l’équipe a utilisé des versions spécialement conçues de cellules cancéreuses buccales qui émettent une fluorescence rouge si elles sont en phase G1 ou vertes si elles sont dans une autre phase du cycle cellulaire. Le nombre de globules rouges a augmenté lorsque la culture a été traitée avec du TGF-β, impliquant plus de cellules dans G1. Lors de l’examen de la migration cellulaire en réponse au TGF-β, la plupart des cellules qui ont migré ont également montré un arrêt de G1, suggérant une corrélation entre les deux phénotypes.
« Nous avons ensuite utilisé une technique appelée séquençage d’ARN unicellulaire pour examiner l’expression des gènes dans des cellules cancéreuses orales individuelles traitées avec du TGF-β », explique Tetsuro Watabe, auteur principal de l’article. « Fait intéressant, ces expériences ont montré que le TGF-β peut induire l’EMT dans ces cellules par deux voies différentes. »
Les cellules de l’EMT qui ont montré un arrêt G1 étaient une population distincte de celles sans arrêt. D’autres travaux ont montré que ces cellules étaient associées à l’expression de la protéine 2-3 associée à la kératine (KRTAP2-3) qui a également été observée dans les cellules migrées.
« L’analyse de survie a indiqué que les patients atteints de carcinome épidermoïde de la tête et du cou présentant des niveaux élevés de KRTAP2-3 avaient une survie globale plus faible, ce qui suggère que KRTAP2-3 est un biomarqueur pronostique de ce cancer », déclare Katarzyna Podyma-Inoue, auteur principal de l’étude.
Dans l’ensemble, ces données fournissent des détails moléculaires importants sur la nature complexe du TGF-β dans les cellules cancéreuses buccales. En découvrant ces mécanismes par l’analyse d’une seule cellule, cette recherche offre des informations cruciales qui aideront au développement de méthodes thérapeutiques ciblant les métastases.
