Des chercheurs du laboratoire du professeur Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) et leurs collègues ont découvert que la disponibilité de l'aspartate, un acide aminé, est l'une des raisons pour lesquelles le poumon est un organe fréquent de métastases. Leur travail apparaît dans Nature et améliore notre compréhension de la biologie du cancer tout en fournissant les bases de nouvelles interventions thérapeutiques dans les maladies métastatiques.
Un rôle pour l'aspartate
Plus de la moitié des patients atteints de cancer chez lesquels le cancer se propage au-delà du site primaire présentent des métastases pulmonaires. Qu'est-ce qui fait les poumons, un endroit si tentant pour les cellules cancéreuses ?
Pour le savoir, l'équipe du professeur Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology) et ses collègues ont étudié l'expression des gènes dans les cellules provenant de métastases pulmonaires agressives. Ils ont trouvé des preuves d'un « programme de traduction » alternatif. Qu'est-ce que cela signifie? La traduction est le processus qui utilise notre code génétique comme modèle pour fabriquer des protéines dans les cellules. Un changement dans le programme translationnel aboutit à un ensemble de protéines différentes qui permettent aux cellules cancéreuses de se développer plus facilement dans l’environnement pulmonaire.
Mais qu’est-ce qui déclenche ce programme translationnel alternatif dans les métastases agressives ?
Ginevra Doglioni, doctorante au laboratoire Fendt et première auteure de l'étude, déclare : « Nous avons trouvé des niveaux élevés d'aspartate dans les poumons des souris et des patientes atteintes d'un cancer du sein par rapport aux souris et aux patientes sans cancer, ce qui suggère que l'aspartate pourrait être important pour les poumons. métastase »
L'aspartate est un acide aminé (un élément constitutif des protéines) qui a de très faibles concentrations dans le plasma sanguin mais, étonnamment, des concentrations très élevées dans les poumons de souris atteintes d'un cancer du sein métastatique.
Démarrer le programme de traduction
De nombreuses protéines présentes dans notre corps peuvent affecter le processus de traduction, parmi lesquelles ce que l'on appelle les facteurs d'initiation. L’un de ces facteurs d’initiation est eIF5A, qui lance la traduction. Dans les cellules des cellules cancéreuses présentes dans les métastases pulmonaires, les chercheurs ont découvert une modification activatrice de eIF5A appelée « hypusination », qui était associée à une plus grande agressivité cancéreuse des métastases pulmonaires.
L'aspartate a-t-il quelque chose à voir avec ça ?
Oui, c'est le cas ! Les chercheurs ont découvert que l'aspartate déclenchait cette modification sur eIF5A via un mécanisme inattendu. Étonnamment, l’aspartate n’a pas été absorbé par les cellules cancéreuses. Au lieu de cela, il a activé une protéine de surface cellulaire appelée récepteur NMDA dans les cellules cancéreuses, conduisant à une cascade de signalisation qui a finalement déclenché l’hyposination de eIF5A. Cela entraîne ensuite un programme translationnel qui améliore la capacité des cellules cancéreuses à modifier leur environnement et à le rendre plus adapté à une croissance agressive.
En examinant des échantillons de tumeurs pulmonaires humaines provenant de patientes atteintes d'un cancer du sein métastatique, les scientifiques ont noté un programme de traduction similaire à celui des souris et une expression élevée de la sous-unité du récepteur NMDA qui lie l'aspartate par rapport aux métastases provenant d'autres organes.
Cette corrélation souligne la pertinence des résultats dans un contexte clinique et suggère que la signalisation par l'aspartate pourrait être une caractéristique commune des cellules cancéreuses se développant dans le poumon. De plus, il existe des médicaments disponibles pour cibler le mécanisme que nous avons identifié et ainsi, avec des recherches plus approfondies, une traduction vers un environnement clinique pourrait être possible. »
Prof. Sarah-Maria Fendt, VIB-KU Leuven Centre de biologie du cancer
Financement
Cette recherche a été soutenue par FWO, Kom Op Tegen Kanker, Stichting tegen Kanker, Fondation Beug, Fondation Roi Baudouin, Fonds Baillet Latour, Francqui Stichting, Fondation ARC et KU Leuven.
