Une nouvelle méthode a permis aux scientifiques de priver les cellules cancéreuses du cerveau de leur capacité de survie.

Lorsqu'on relâche les freins d'une voiture de course, elle s'écrase rapidement. Le Dr Barak Rotblat souhaite faire la même chose avec les cellules cancéreuses du cerveau: désactiver leur capacité à survivre lorsque le glucose est épuisé. Il vise à accélérer la mort des cellules tumorales afin qu'elles meurent tout aussi vite. Cette nouvelle approche du traitement du cancer du cerveau s'appuie sur une décennie de recherche menée dans son laboratoire.

Nouvelles découvertes

Le Dr Rotblat, ses étudiants et le co-chercheur principal Gabriel Leprivier de l'Institut de neuropathologie de l'hôpital universitaire de Düsseldorf ont publié leurs résultats la semaine dernière dans la revue Nature Communications.

Jusqu'à présent, on pensait que les cellules cancéreuses avaient pour objectif principal la croissance et la reproduction rapide. Cependant, il a été démontré que les tumeurs contiennent moins de glucose que les tissus normaux.

Si les cellules cancéreuses se concentrent entièrement sur leur reproduction rapide, elles devraient être plus dépendantes du glucose que les cellules normales. Mais qu'en est-il si leur priorité absolue est la survie, et non la croissance exponentielle? Alors, déclencher une croissance alors que le glucose est rare pourrait entraîner l'épuisement de l'énergie cellulaire et la mort.

Perspectives de la médecine personnalisée

« C'est une découverte passionnante que nous avons faite après une décennie de recherche », explique le Dr Rotblat. « Nous pouvons cibler exclusivement les cellules cancéreuses sans affecter les cellules normales, ce qui constituera une étape importante vers la médecine personnalisée et les thérapies contournant les cellules saines, à l'instar de la chimiothérapie et de la radiothérapie. »

« Notre découverte de la privation de glucose et du rôle des antioxydants ouvre une fenêtre thérapeutique pour le développement d'une molécule susceptible de traiter le gliome (cancer du cerveau) », ajoute-t-il. Un tel agent thérapeutique pourrait également être appliqué à d'autres types de cancer.

La recherche et ses résultats

Rotblat et ses étudiants, les Drs Tal Levy et Haula Alasad, ont commencé par considérer que les cellules régulent leur croissance en fonction de l'énergie disponible. Lorsque l'énergie est abondante, les cellules accumulent de la graisse et synthétisent de nombreuses protéines pour stocker de l'énergie et croître. Lorsque l'énergie est limitée, elles doivent interrompre ce processus pour éviter de manquer d'énergie.

Les tumeurs sont généralement en état de carence en glucose. Les chercheurs ont commencé à rechercher des freins moléculaires permettant aux cellules cancéreuses de survivre en cas de déficit en glucose. S'ils peuvent être désactivés, la tumeur meurt, tandis que les cellules normales, qui ne sont pas privées de glucose, restent indemnes.

Voie MTOR et rôle de 4EBP1

Rotblat et son équipe ont étudié la voie mTOR (cible mammalienne de la rapamycine), équipée de protéines mesurant l'état énergétique d'une cellule et régulant sa croissance. Ils ont découvert qu'une protéine de la voie mTOR, appelée 4EBP1, qui inhibe la synthèse protéique lorsque les niveaux d'énergie chutent, est essentielle à la survie des cellules humaines, murines et même de levure privées de glucose.

Ils ont démontré que 4EBP1 agit en régulant négativement les niveaux d'ACC1, une enzyme clé de la voie de synthèse des acides gras. Ce mécanisme est utilisé par les cellules cancéreuses, en particulier celles du cerveau, pour survivre dans le tissu tumoral et créer des tumeurs agressives.

Développer un nouveau traitement

Le Dr Rotblat travaille actuellement avec BGN Technologies et l'Institut national de biotechnologie du Néguev pour développer une molécule qui bloquera le 4EBP1, obligeant les cellules tumorales privées de glucose à continuer de synthétiser les graisses et à épuiser leurs ressources lorsque le glucose est épuisé.