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Une barrière qui tient le cancer à distance

GAUCHE: une barrière de l'activine B (rouge) dans les îlots pancréatiques. DROITE: la barrière est absente dans les tumeurs des îlots de Langerhans. Cyan : noyaux de cellules. Crédit: I. Michael/EPFL

GAUCHE: une barrière de l'activine B (rouge) dans les îlots pancréatiques. DROITE: la barrière est absente dans les tumeurs des îlots de Langerhans. Cyan : noyaux de cellules. Crédit: I. Michael/EPFL

Des scientifiques de l’EPFL ont découvert une «barrière» biologique qui empêche les cellules cancéreuses de former de nouvelles tumeurs et, surtout, des métastases. L’étude examine des tumeurs neuroendocrines du pancréas et le cancer du sein.

L’activine est une protéine impliquée dans de nombreuses fonctions biologiques, dont la régulation du cycle menstruel, la prolifération cellulaire, la différenciation, l’apoptose, le métabolisme, l’homéostasie, la réponse immunitaire, la cicatrisation des plaies et la fonction endocrinienne.

L’activine B, l’un des trois types d’activine, se relie à un récepteur appelé ALK7, qui fait partie de la superfamille des récepteurs de TGF-β (tumor growth factors beta, facteurs de croissance bêta), et l’active. Lorsqu’il est activé, ALK7 déclenche des réactions moléculaires et biochimiques en chaîne (une «voie de signalisation») qui induisent des modifications cellulaires.

Une équipe de chercheurs rattachée au laboratoire de Douglas Hanahan à l’EPFL a découvert que l’activine B et ALK7 exprimés par les cellules cancéreuses peuvent former une «barrière» qui empêche ces dernières de développer de nouvelles tumeurs ainsi que des métastases. Le projet a été dirigé par Iacovos P. Michael, un ancien chercheur postdoctoral du laboratoire de Douglas Hanahan.

Les chercheurs ont étudié la voie de signalisation d’ALK7 chez des souris atteintes soit de tumeurs neuroendocrines du pancréas soit du cancer du sein. Ils ont découvert que les cellules cancéreuses meurent par un processus appelé apoptose lorsque le récepteur est activé par l’activine B. À l’inverse, bloquer l’activation d’ALK7 permet aux cellules cancéreuses d’échapper à la mort et de développer des métastases dans divers organes comme le foie, les poumons ou le cerveau. Pour échapper à la «barrière» d’activine B/ALK7, les cellules cancéreuses régulent négativement l’activine B et/ou ALK7.

«Cette étude confirme la constatation que l’apoptose est une barrière importante contre la tumorigenèse. L’éviter est une capacité clé typique des cellules cancéreuses lors de tumeurs malignes ou de métastases», explique Douglas Hanahan.

Ces recherches ont révélé par ailleurs que la présence d’ALK7 était corrélée à une plus longue survie sans rechute (délai plus long avant une réapparition) des patients atteints de différents cancers, dont le cancer du sein. Des niveaux d’expression d’ALK7 comparativement plus élevés, en particulier, ont aussi été associés à un allongement de la période avant l’apparition de métastases chez les patientes souffrant du cancer du sein.

Cette étude introduit un rôle sous-estimé jusqu’ici de la «barrière» protectrice formée par l’activine B/ALK7, qui déclenche l’apoptose dans les cellules exprimant ALK7. Cela explique pourquoi ces dernières ne sont pas «autorisées» à proliférer dans un microenvironnement tissulaire particulier qui baigne dans ses ligands.

«Éclaircir comment les cellules cancéreuses parviennent à vaincre les différents ‘postes de contrôle' naturels pour prévenir les tumeurs malignes constitue une avancée importante dans la compréhension de la biologie tumorale et de la pathogenèse des maladies», complète Iacovos Michael.

Le laboratoire du professeur Douglas Hanahan fait partie de l’Institut Suisse de Recherche Expérimentale sur le Cancer (ISREC) à la Faculté des sciences de la vie de l’EPFL. L’ISREC de l’EPFL appartient au Centre suisse du cancer – Arc lémanique (SCCL), un groupe pluridisciplinaire de recherche fondamentale, translationnelle et clinique sur le cancer. Les membres fondateurs du SCCL sont le Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV), les Hôpitaux universitaires de Genève (HUG), les universités de Lausanne (UNIL) et de Genève (UNIGE) ainsi que l’EPFL.

Autres contributeurs

  • Institut Suisse de Bioinformatique
  • Université de Berne
Financement

Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS), Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), Organisation du programme scientifique Frontière humaine (HFSPO)

Références

Iacovos P. Michael, Sadegh Saghafinia, Mélanie Tichet, Nadine Zangger, Ilaria Marinoni, Aurel Perren, Douglas Hanahan. ALK7 signaling manifests a homeostatic tissue barrier that is abrogated during tumorigenesis and metastasis. Developmental Cell 49:1–16, 6 mai 2019. DOI: 10.1016/j.devcel.2019.04.015