Les gliomes sont les tumeurs cérébrales primitives les plus fréquentes chez l’adulte. Parmi eux, les glioblastomes de haut grade (GBM) sont particulièrement connus pour être notoirement agressifs et invasifs, ce qui rend leur traitement difficile. La maladie progresse rapidement vers un stade avancé en peu de temps, et la survie de ces patients est souvent lamentable.
Malgré des recherches substantielles, les thérapies ciblées qui peuvent améliorer le taux de survie et la qualité de vie des patients atteints de GBM font défaut. Les thérapies actuelles sont axées sur l’inhibition de la croissance tumorale ou la destruction des cellules cancéreuses. Cependant, étant donné la grande adaptabilité, la résistance et la diversité de ces tumeurs, de telles thérapies seules sont insuffisantes.
Les GBM sont causés par la division incontrôlée des cellules gliales qui nourrissent les neurones et constituent la matrice de soutien du tissu cérébral. Contrairement aux neurones, qui ne se divisent pas, les cellules gliales peuvent subir une division cellulaire, ce qui les rend sensibles à la formation de tumeurs. Profitant de cette distinction entre les deux types de cellules, des chercheurs de la Pennsylvania State University, aux États-Unis et de l’Université de Jinan, en Chine, ont maintenant développé une nouvelle stratégie de reprogrammation cellulaire pour transformer les cellules de gliome prolifératives en neurones non prolifératifs.
Donner plus d’informations sur leurs travaux publiés dans Biologie et médecine du cancer, Le professeur Gong Chen, scientifique principal et auteur correspondant de l’article, déclare : « Notre stratégie de reprogrammation diffère principalement des autres thérapies anticancéreuses. Nous ne visons pas à tuer les cellules de gliome, mais plutôt à les transformer en neurones. Par conséquent, les effets secondaires potentiels sur d’autres cellules normales sont faibles. Notre étude démontre une reprogrammation réussie des cellules de gliome en neurones à la fois in vitro et in vivo, en utilisant des facteurs de transcription neuraux. L’article apparaît dans la version imprimée Volume 18 de la revue le 15 aoûte, 2021 et il a été mis en ligne le 23 mars 2021.
L’équipe a commencé par concevoir des cellules GBM pour exprimer des « facteurs de transcription » connus pour déclencher la différenciation neuronale, comme la différenciation neurogène 1 (NeuroD1), la neurogénine-2 (Neurog2) et l’homologue Achaete-scute 1 (Ascl1). Fait intéressant, les cellules de gliome reprogrammées ont commencé à ressembler davantage à des neurones et ont produit certains marqueurs spécifiques aux neurones. Ce changement d’identité en neurones a significativement diminué leur taux de division (ou de prolifération).
Les chercheurs ont découvert que chacun des facteurs de transcription neuraux induisait une conversion cellulaire en un type neuronal différent. L’expression de Neurog2 a donné la conversion cellulaire la plus rapide et la plus efficace. Sur la base du neurotransmetteur libéré, la majorité des cellules exprimant Neurog2 et NeuroD1 sont devenues des neurones glutamatergiques, tandis que celles exprimant Ascl1 sont devenues des neurones GABAergiques, soulignant les influences de signalisation spécifiques de chaque facteur.
Ces différences étaient également accompagnées de schémas d’expression génique distincts dans les différents sous-types neuronaux, observés à partir de l’analyse de séquençage de l’ARN, une technique utilisée pour étudier les gènes exprimés de manière différentielle. Ensuite, ils ont évalué les cellules de gliome transformées pour leurs caractéristiques cellulaires et fonctionnelles. Notamment, ces cellules converties présentaient un arrangement d’organites intracellulaire similaire aux neurones et démontraient une activité de transmission de signaux neuronaux dans une certaine mesure.
Afin de valider leurs conclusions in vivo, les chercheurs ont injecté des rétrovirus exprimant les facteurs susmentionnés dans le cerveau de souris transplantées avec des cellules GBM. Pour leur plus grand bonheur, les cellules GBM se sont efficacement transformées en cellules neuronales chez la souris, comme en témoigne l’expression de biomarqueurs neuronaux. De plus, la transformation cellulaire a également inhibé de manière significative la prolifération de ces cellules chez les animaux.
Ensemble, ces résultats suggèrent que la reprogrammation cellulaire des cellules de gliome vers des types de cellules neuronales offre une stratégie thérapeutique prometteuse qui peut ralentir la croissance des GBM. Une telle approche ciblée peut également aider à surmonter les effets secondaires nocifs des traitements anticancéreux conventionnels sur les cellules cérébrales saines.
Notre étude ouvre une nouvelle voie pour inhiber la croissance des gliomes. De futures études sur la transition des rongeurs aux primates non humains aideront à tester si nous pouvons utiliser cette stratégie de reprogrammation pour traiter les gros gliomes dans le cerveau des singes. En cas de succès, il fournira un traitement prometteur à des millions de patients atteints de gliome dans le monde. »
Gong Chen, auteur correspondant de l’étude, professeur et scientifique principal, Pennsylvania State University
La transformation du destin cellulaire peut en effet également transformer le destin des patients atteints de GBM !