Les bactéries présentes dans les tumeurs cérébrales jouent un rôle « surprenant » dans la croissance du cancer – étude

Pendant des années, les scientifiques ont envisagé les tumeurs comme des sites dans lesquels les bactéries ne se développaient pas.

« Mais nous savons désormais que des bactéries vivent à l’intérieur des tumeurs, et qu’elles peuvent modifier le comportement des cellules cancéreuses, ainsi que leur vitesse de croissance et de propagation », a déclaré Straussman au Times of Israel. « Cette prise de conscience d’un possible rôle de différentes populations bactériennes dans le cancer nous oblige à repenser nos hypothèses. »

Ces découvertes révolutionnaires soulèvent l’hypothèse d’un rôle plus actif des bactéries dans la progression du cancer et l’infiltration des métastases dans le cerveau que ce que les scientifiques pensaient auparavant.

« Certaines bactéries sont capables de rendre les cellules cancéreuses plus résistantes à la chimiothérapie », a expliqué Straussman. « Nous avons observé un taux de survie plus faible chez les patients dont les tumeurs cérébrales contenaient davantage de bactéries. »

La doctorante Elinor Gigi, assistée par la scientifique Nancy Gavert, du laboratoire de Straussman, a dirigé la recherche en collaboration avec la professeure Shlomit Yust-Katz, cheffe de l’unité de neuro-oncologie de l’hôpital Rabin, et la Dr Ayelet Shai, directrice de l’unité d’oncologie mammaire du Rambam Heath Care Campus. Des scientifiques de l’Université hébraïque, de l’université Northwestern et du Baylor College of Medicine ont également contribué à l’étude.

« Comprendre comment les bactéries interagissent avec les cellules cancéreuses ouvre de nouvelles possibilités pour des thérapies plus efficaces et plus ciblées contre les tumeurs cérébrales », a affirmé Straussman.

« Tous les types de tumeurs cérébrales » contiennent des bactéries

Les chercheurs ont examiné les différences entre les bactéries présentes dans les glioblastomes, des tumeurs cérébrales primaires agressives provenant du cerveau lui-même, et dans les métastases cérébrales, des tumeurs secondaires provenant d’autres parties du corps, notamment les poumons et les seins, qui se propagent ensuite au cerveau.

« Nous avons découvert que des bactéries sont présentes dans tous les types de tumeurs cérébrales que nous avons examinées », a souligné Straussman. « Il est intéressant de noter que les métastases cérébrales contiennent une diversité et une abondance plus importantes de bactéries que les glioblastomes. »

En 2020, le groupe de Straussman a annoncé avoir découvert des bactéries à l’intérieur de cellules cancéreuses prélevées dans les os, les seins, les poumons, les ovaires, le pancréas, le côlon et la peau. Les scientifiques ont également trouvé des bactéries dans le cerveau.

« Cette découverte nous a surpris. Le cerveau est protégé par la barrière hémato-encéphalique, un bouclier sélectif et semi-perméable qui empêche normalement les bactéries de pénétrer dans le cerveau », a déclaré Straussman.

Certaines bactéries pourraient se déplacer à l’intérieur des cellules cancéreuses

Dans le cadre de l’étude, les scientifiques ont analysé 322 échantillons de glioblastomes et de métastases cérébrales. Ils ont trouvé des bactéries non seulement à l’intérieur des cellules cancéreuses, mais également dans les cellules immunitaires voisines.

Les scientifiques ont par ailleurs observé que 40 à 50 % environ des bactéries présentes dans les métastases cérébrales étaient semblables à celles trouvées dans les tumeurs primaires du poumon ou du sein.

Une découverte qui suggère que certaines bactéries pourraient se déplacer à l’intérieur des cellules cancéreuses depuis le site primaire, lorsque la tumeur forme des métastases vers le cerveau. Les bactéries pourraient également présenter des caractéristiques métaboliques les aidant à favoriser la migration cellulaire, l’invasion des tissus et la croissance tumorale.

L’emplacement de la tumeur cérébrale a son importance

Les chercheurs ont en outre découvert que la composition bactérienne des métastases cérébrales variait en fonction de leur emplacement dans le cerveau.

Ils ont ainsi observé que les tumeurs situées dans la région postérieure contenaient des populations bactériennes plus riches et plus diversifiées que celles situées plus près de l’avant du cerveau.

« Nous supposons que cette différence s’explique par les conditions variables dans les différentes parties du cerveau, notamment les différences d’irrigation sanguine ou de composition métabolique des tissus environnants », a expliqué Straussman.

Les chercheurs ont également tenté de déterminer si les bactéries pouvaient influencer l’efficacité de la chimiothérapie.

Les scientifiques, en cultivant 30 espèces bactériennes présentes dans les tumeurs glioblastiques, ont découvert que certaines espèces rendaient les cellules cancéreuses résistantes à la chimiothérapie.

L’utilisation d’antibiotiques à large spectre afin de lutter contre ces bactéries serait toutefois « imprévisible, voire nocive », a-t-il souligné.

Il est préférable de moduler ces effets bactériens plutôt que de « les ignorer ou de les éliminer sans discernement », a-t-il conseillé.

Les patients présentant moins de bactéries survivent plus longtemps

La durée de la survie des patients atteints de métastases cérébrales était liée aux bactéries présentes dans leurs tumeurs, ont noté les chercheurs. Les personnes présentant plus de bactéries dans leurs tumeurs cérébrales survivent moins longtemps que les patients qui en présentaient moins.

Certaines espèces bactériennes sont même capables de rendre les tumeurs cérébrales résistantes au traitement.

La difficulté du traitement des métastases cérébrales ne tient pas seulement à leur emplacement dans le cerveau – un facteur qui peut altérer les fonctions cognitives et physiques -, mais aussi à leur composition biologique, « qui les rend souvent résistantes aux traitements existants », a expliqué Shai, de l’hôpital Rambam.

« L’étude a révélé que les tumeurs cérébrales contiennent diverses populations bactériennes, qui peuvent influencer les réponses immunitaires et l’inflammation », a-t-elle ajouté. « Ces découvertes nous permettent de nous rapprocher encore d’un diagnostic et d’un traitement plus efficaces. »