Cancer: les cellules et leur environnement

Cancer: les cellules et leur environnement

par Ellen Van Obberghen-Schilling
Directrice de Recherche Inserm, Université Côte d’Azur dans the « Conversation »

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les organes et tissus de notre corps ne sont pas composés uniquement de cellules mais plutôt d’un ensemble de cellules variées entourées d’une colle biologique nommée « matrice extracellulaire » qui occupe parfois plus de la moitié du volume d’un tissu. Ce réseau soutient physiquement les cellules, mais il contient aussi des informations mécaniques et chimiques qui contrôlent leur comportement

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Ainsi, certaines protéines de la matrice vont avoir pour effet de favoriser la croissance, la migration cellulaire ou la différenciation des cellules en cellules spécialisées, et même d’influer sur la mort des cellules.

La modification du comportement des cellules en fonction des informations apportées par la matrice extracellulaire s’accompagne, en retour, de la production par les cellules de nouveaux composés de cette matrice contribuant ainsi à son remodelage et à l’adaptation constante des cellules au micro-environnement.
Cet échange permanent d’informations entre les cellules et leur matrice extracellulaire est à la base de ce que l’on appelle l’« homéostasie tissulaire ».
Matrice extracellulaire, cellules et cancers : un grand malentendu !

Au cours du développement des tumeurs, les cellules cancéreuses modifient profondément la composition et l’architecture de la matrice extracellulaire en incitant les autres cellules du tissu à produire des composants qui changent la nature du micro-environnement et le rendre propice à la croissance de la tumeur.
Ce mécanisme, appelé « reprogrammation stromale », est caractérisé par l’expression et la production de protéines matricielles dites « oncofœtales » au sein de la matrice extracellulaire tumorale.
Ces protéines sont normalement présentes essentiellement lors du développement embryonnaire. Lors d’un cancer, elles se trouvent « exprimées » (c’est-à-dire produites) de façon aberrante, et ont pour effet de favoriser la multiplication et la croissance des cellules tumorales. De plus, certaines de ces protéines oncofœtales influencent le comportement des autres cellules présentes dans le tissu en induisant des réponses cellulaires en faveur de la tumeur.

C’est notamment le cas de la fibronectine oncofœtale, en orange sur l’image, qui est produite par les cellules endothéliales (qui tapissent les vaisseaux sanguins) et dont on voit ici le cytosquelette en blanc.

La fibronectine oncofœtale est en grande partie impliquée dans l’« angiogenèse », le mécanisme de formation des nouveaux vaisseaux sanguins à partir de l’arbre vasculaire existant. Alors que la fibronectine oncofœtale est normalement produite par les cellules endothéliales exclusivement lors du développement embryonnaire, sa production peut être réactivée en réponse à la modification du micro-environnement tumoral. Elle favorise alors la survie et la migration des cellules endothéliales lors de l’angiogenèse, et les nouveaux vaisseaux « corrompus » par la tumeur vont alors participer à la croissance tumorale en fournissant des nutriments et de l’oxygène.

De plus, dans les stades avancés des cancers, la création de nouveaux vaisseaux sanguins sous l’influence de l’environnement tumoral permet aux cellules cancéreuses de se disséminer en traversant la couche de cellules endothéliales pour se retrouver dans la circulation sanguine prête à coloniser d’autres organes : c’est le début des métastases.
Comment les cellules endothéliales interprètent-elles les signaux de la tumeur ?

Comprendre comment les cellules des vaisseaux sanguins interprètent les signaux de la tumeur est une question majeure de la recherche fondamentale en cancérologie.
En effet, réussir à décrypter comment ces messages sont transmis à l’intérieur des cellules endothéliales pourrait permettre de « bloquer » les communications entre la matrice extracellulaire tumorale et les cellules endothéliales, voire de stopper la production locale de matrice extracellulaire par les cellules endothéliales, et donc d’empêcher leur survie et leur migration vers la tumeur.

À ce jour, il y a eu plusieurs tentatives infructueuses de blocage de l’angiogenèse (en utilisant des antagonistes des récepteurs de la matrice extracellulaire présents à la surface des cellules endothéliales), d’où l’importance d’essayer de mieux comprendre les bases du dialogue entre les cellules et la matrice.
Parmi les nouveaux candidats impliqués dans la transmission des messages « pro-tumoraux » de la matrice extracellulaire tumorale vers les cellules endothéliales se trouvent les protéines liant les ARNs. Nous étudions plus particulièrement le rôle de la protéine SAM68 (article en préparation). Nos résultats préliminaires montrent que SAM68 participe à la transformation des signaux extracellulaires en messages moléculaires dans les cellules. Ces messages vont conduire à une production de nouveaux composés de la matrice extracellulaire, comme la fibronectine oncofetale.

Aveugles: UN IMPLANT AVEC DES CELLULES DE PEAU DE COCHON

Aveugles: UN IMPLANT   AVEC DES CELLULES DE PEAU DE COCHON

D’après BFM des chercheurs affirment vouloir concevoir une solution abordable et facilement pour tous.

Des premiers résultats plus qu’encourageants. Une équipe de l’université de Linköping, en Suède, a annoncé dans Nature Biotechnology avoir réussi à rendre la vue à trois personnes non-voyantes. Cette avancée, dévoilée le 11 août dernier, a été rendue possible grâce à un implant conçu à partir de cellule de peau de cochon.

Ces cornées artificielles ont été installées sur vingt patients volontaires atteints d’un kératocône. Quatorze d’entre eux étaient devenus aveugles des suites de cette maladie évolutive. Si trois ont obtenu une vision complète grâce à l’implant, tous ont en partie retrouvé la vue.

Des solutions existent déjà pour les personnes qui souffrent de cette maladie, mais nécessitent des greffons humains, comme l’explique Sciences et Avenir. L’intérêt d’utiliser des cellules de peau de cochons est qu’il s’agit d’une matière première facile à trouver, et qui peut donc être accessible plus rapidement pour les plus de 12 millions de personnes qui seraient aveugles à cause d’un kératocône.

 

Le vieillissement des cellules retardé ?

Une équipe de scientifiques anglaise pourrait bien avoir fait une découverte qui inverserait le processus de vieillissement des cellules humaines.

L’avis du Docteur, Christophe de Jaeger, enseignant à la faculté de Paris dans uen interview d’Atlantico

 

Christophe de Jaeger: Nous devons d’abord nous féliciter de cette nouvelle découverte qui même, si elle rejoint la longue liste des avancées de la science pour une grande longévité, mais sans grand lendemain. Il existe en effet de nombreux mécanismes actuellement décrits qui permettent d’améliorer le fonctionnement cellulaire, parfois de rajeunir les cellules et parfois même, de les rendre immortelles. Certains de ces mécanismes peuvent « rajeunir » des cellules, mais au prix de la mort de l’organisme. Il y a donc une différence très importante entre la biologie purement cellulaire et l’impact que l’on cherche à avoir sur un organisme complet. Dans le cas de la publication de nos collègues Eva Latorre, Roberta Torregrossa, Mark E. Woo, Matthew Whiteman, Lorna W. Harries de l’université d’Exeter Medical School, University of Exeter, UK, l’accent est mis sur une molécule simple le sulfure d’hydrogène. Ils ont observé que l’augmentation de sa concentration au niveau des mitochondries (« centrale énergétique de la cellule ») permet d’avoir un effet sénolytique en diminuant de 50 % les molécules stigmates du vieillissement. Au cours du vieillissement, les cellules accumulent de nombreux éléments moléculaires parallèlement au vieillissement de la cellule. Ces éléments moléculaires vont avoir un effet délétère sur le fonctionnement de la cellule elle-même et des cellules voisines (inflammation). D’où l’intérêt de lutter contre l’accumulation de ces molécules du vieillissement. Il existe de nombreuses molécules de ce type ayant un effet dit sénolytique actuellement accessible, y compris sur internet. L’intérêt de ces molécules sénolytiques permet de réduire le nombre de cellules sénescentes dans l’organisme, cellules qui ont un effet sénescent sur les cellules voisines. En réduisant le nombre de cellules sénescentes dans l’organisme ont contribue à diminuer l’inflammation silencieuse de celui-ci et à réduire le vieillissement des organes qui nous constituent. L’équipe d’Exeter met en évidence un nouveau système d’action sénolytique mais dont la concrétisation à l’échelle humaine parait difficile.

 

 

Si l’on imagine volontiers que l’immortalité n’est pas pour demain, cette découverte pose-t-elle des bases en la matière ? Peut-on espérer d’ici quelques années pouvoir vraiment rajeunir ?

 

L’immortalité n’est clairement pas aujourd’hui à notre « catalogue thérapeutique ». On peut également s’interroger si l’être humain serait capable psychologiquement de vivre 150, 200, 250 ans ou plus. Rien n’est moins sûr. Cela nécessiterait clairement d’adapter en profondeur nos schémas psychologiques de vie actuels. En revanche, techniquement, nous sommes aujourd’hui capables d’intervenir sur les processus du vieillissement que nous connaissons effectivement de mieux en mieux grâce à des techniques de physiologie. Nous ne sommes plus dans la « biologie-fiction », mais dans la réalité d’aujourd’hui. Mais il reste surprenant de voir le peu de gens qui s’y intéressent sérieusement.

 

Quelle peut être l’autre utilité de cette découverte ?

 

De façon générale, toutes les techniques physiologiques, et elles sont nombreuses, pouvant influencer le processus du vieillissement en le ralentissant ont pour effets directs de retarder l’émergences des maladies telles que les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et cancéreuses qui sont partiellement ou totalement secondaires à celui-ci. Le recul de l’émergence des maladies permettra d’augmenter largement l’espérance de vie en bonne santé qui est normalement l’objectif de chacun. Lutter contre le processus du vieillissement devrait être une cause nationale de première importance.

 

 

Loi sur les cellules souches adoptée

Loi sur les cellules souches adoptée

La recherche sur l’embryon aura bien une nouvelle loi, après presque dix ans de statu quo. Le Conseil constitutionnel a validé jeudi le texte autorisant la recherche sur l’embryon et les cellules souches, adopté à la mi-juillet par le Parlement. Les députés avaient dû s’y reprendre à deux fois pour examiner cette proposition de loi des radicaux de gauche, adoptée par le Sénat en décembre. Fin mars, des députés UMP avaient en effet torpillé le texte à force d’obstruction. Après le second vote, plusieurs députés s’en était remis au verdict des Sages. Pour les requérants, le nouveau régime de recherches « porte atteinte au principe de sauvegarde de la dignité de la personne humaine« . Ils critiquent en outre « l’imprécision et l’inintelligibilité des dispositions contestées », relève le Conseil constitutionnel jeudi dans un communiqué. Or, les Sages ont relevé que « les conditions fixées par la loi à la recherche sur l’embryon, qui ne sont ni imprécises ni équivoques, ne sont pas contraires à l’objectif de valeur constitutionnelle d’accessibilité et d’intelligibilité de la loi ». Le Conseil constitutionnel a également jugé que, « si le législateur a modifié certaines des conditions permettant l’autorisation de recherche sur l’embryon humain et sur les cellules souches embryonnaires à des fins uniquement médicales, (…) il a entouré la délivrance de ces autorisations de recherche de garanties effectives ». Il a estimé enfin que « ces dispositions ne méconnaissent pas le principe de sauvegarde de la dignité de la personne humaine ». Avec ce texte, que soutenait le gouvernement, la recherche sur l’embryon et les cellules souches passe en France de l’interdiction avec dérogations – qui était en vigueur depuis 2004 – à une autorisation encadrée. « La France sera enfin au niveau des pays avancés. Dans ce domaine de recherche, du 7e rang mondial il y a dix ans, nous avons reculé à la 17e position », expliquait au JDD Geneviève Fioraso, ministre de l’Enseignement supérieur et de la recherche. Celle-ci regrettait également le « handicap » financier : « Les équipes françaises passent à côté de fonds européens. »