Comment les cellules résistent : des protéines protègent les tumeurs – étude en Israël
Des chercheurs israéliens ont découvert que le fait de détruire ces protéines de secours obligeait les cellules cancéreuses à s'autodétruire
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Le facteur déterminant de la survie ou, au contraire, de la destruction des cellules cancéreuses suite à une chimiothérapie est longtemps resté de l’ordre du mystère.
Dans une étude évaluée par des pairs, des scientifiques du laboratoire du Dr Aeid Igbaria à l’université Ben-Gurion du Neguev déclarent avoir identifié deux protéines gardiennes chargées de maintenir ouverte une valve de sécurité d’urgence, laquelle permet aux cellules cancéreuses de rester en vie après le traitement.
C’est le Dr Igbaria qui a mené cette étude aux côtés de ses co-autrices principales que sont Laila Abu Madegam et Noa Gavriel, ainsi que du chercheur Raifu Tolulope Adebisi, tous membres du département des sciences de la vie de l’université Ben-Gurion.
« Quand nous parlons cancer, c’est comme si nous parlions d’une partie d’échecs », explique le Dr Igbaria au Times of Israel le temps d’une visioconférence sur Zoom. « Le cancer est imprévisible. Nous ne savons pas comment il va réagir, mais cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nombreuses avancées dans le traitement des cancers résistants. »
Les conclusions, publiées dans la revue Redox Biology, révèlent un schéma moléculaire précis de nature à aider les chercheurs à mettre au point des traitements capables de surmonter la résistance à la chimiothérapie dans le cas de tumeurs agressives.
« Une cellule cancéreuse est une créature à part »
Le Dr Igbaria explique que lorsqu’il a commencé ses recherches, il y a de cela plusieurs années, il s’intéressait au glioblastome, considéré comme l’une des formes de cancer du cerveau à la fois les plus agressives et les plus complexes.
« Nous avons découvert que l’architecture et la structure des cellules cancéreuses sont très différentes de celles des cellules normales », précise-t-il. « Une cellule cancéreuse est une créature totalement différente. Il n’y a pas de règles. Les protéines peuvent se déplacer d’un compartiment à un autre à l’intérieur d’une cellule, en exerçant des fonctions différentes. »
Au cours de ses travaux postdoctoraux à l’université de Californie à San Francisco (UCSF), le Dr Igbaria s’est intéressé à la synthèse interne de protéines par la cellule, au sein du réticulum endoplasmique, lequel fabrique, façonne et reploie les protéines.
Ses recherches les plus récentes ont justement porté sur deux protéines gardiennes (DNAJB12 et DNAJB14), situées sur les parois de ce réticulum endoplasmique.
L’équipe de recherche a utilisé des traitements médicamenteux en laboratoire et soumis les lignées cellulaires humaines à un stress physiologique dans le but d’étudier l’impact d’un stress modéré sur les cellules.
D’après le Dr Igbaria, dans des conditions normales, le réticulum endoplasmique agit comme une usine chargée de plier les protéines et de les garder à l’intérieur, de façon à gérer les opérations cellulaires de routine.
Or, la chimiothérapie génère un stress à la cellule, ce qui incite les deux protéines gardiennes à ouvrir une valve d’urgence, laquelle déclenche un reflux de protéines. Ce processus permet à des protéines protectrices de s’échapper vers le cytosol, le liquide interne de la cellule. Une fois sur place, ces protéines adoptent un nouveau rôle défensif, bloquant activement les enzymes d’autodestruction et maintenant la cellule cancéreuse en vie malgré le traitement.
« Au lieu d’une dégradation structurelle passive, la cellule mesure activement les niveaux de stress à travers l’intégrité de ces liaisons chimiques », explique le Dr Igbaria. « Mais si les liaisons chimiques entre les protéines gardiennes sont rompues, les gardiennes se désagrègent, ce qui donne ensuite lieu à l’autodestruction de la cellule, selon un processus connu sous le nom d’apoptose. »
Le Dr Igbaria ajoute que ce même interrupteur moléculaire intervient dans les cellules cardiaques en cas de privation d’oxygène. En parvenant à contrôler ce processus, il pourrait être possible de mettre au point de nouvelles thérapies capables de prévenir des lésions étendues des tissus cardiaques suite à un infarctus.
Comprendre pour quelle raison les cellules survivent ou, au contraire, s’auto-détruisent
Le Dr Francisco Laurindo, professeur associé et responsable de l’unité de biologie vasculaire à l’Institut du cœur (INCOR) de la faculté de médecine de l’université de São Paulo, au Brésil, explique au Times of Israel que la compréhension de la façon dont les cellules choisissent entre « survivre au stress et s’autodétruire était un des objectifs majeurs de la biologie et de la médecine ».
« Le Dr Igbaria a découvert un mécanisme d’adaptation absolument inédit », explique le Dr Laurindo, qui n’a pas participé à l’étude.
Le Dr Igbaria a grandi à Muawiya, un petit village de quelque 2 000 habitants situé dans les environs de Wadi Ara, dans le centre d’Israël. Il y a effectué sa scolarité avant de décrocher sa licence en biologie au Technion – Institut de technologie d’Israël, à Haïfa.
Il rappelle que ses parents l’ont toujours encouragé à faire des études.
Son oncle, Ahmad Igbaria, est professeur à l’université de Tel-Aviv. Un de ses cousins, le Dr Abed Agbarya, directeur du service d’oncologie du centre hospitalier Bnei Zion de Haïfa, a participé à des travaux visant à développer un test sanguin peu coûteux pour le diagnostic du cancer du poumon.
Le décès prématuré de son père, emporté par un cancer du poumon, a poussé le Dr Igbaria à abandonner la chimie pour la biologie dans l’espoir de trouver un remède. Il souligne que la prévalence des cas de cancer, au sein de la communauté arabe israélienne, « est en hausse, et que l’âge des patients diminue ».
« Malheureusement, le cancer devient très fréquent », conclut-il.
« C’est ce qui me motive. C’est l’histoire personnelle à l’origine de mes recherches. »
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