Une étude établit un lien entre une protéine sécrétée par les vaisseaux sanguins et un cancer résistant aux médicaments

Le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde. L'une des principales raisons de sa mortalité est la capacité des cellules cancéreuses à développer une résistance aux médicaments.

Après des décennies de recherche médicale, les scientifiques ont compris que les tumeurs malignes contiennent souvent une population spécifique de cellules appelées cellules souches cancéreuses (CSC). Comme les cellules souches normales, les CSC peuvent s'auto-répliquer et se différencier en différents types cellulaires au sein de la tumeur, jouant ainsi un rôle important non seulement dans la croissance tumorale et les métastases, mais aussi dans le développement de la résistance aux médicaments.

Malheureusement, le développement de thérapies ciblant directement les CSC s'est avéré difficile compte tenu de leur capacité à s'adapter et à se repeupler. Certains chercheurs se sont donc intéressés aux vaisseaux sanguins des tissus tumoraux.

Ces dernières années, les scientifiques ont découvert que certaines sous-populations de cellules endothéliales (cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins) sécrètent des facteurs angiocrines qui régulent la prolifération et la maturation des cellules souches. Comprendre quelles cellules produisent ces facteurs et quelles sont leurs fonctions dans le microenvironnement tumoral pourrait, à son tour, conduire au développement de nouvelles thérapies contre le cancer.

Dans ce contexte, une équipe de recherche japonaise, comprenant le professeur Hiroyasu Kidoya et le Dr Yumiko Hayashi du département de biologie vasculaire intégrative de la faculté des sciences de la santé de l'université de Fukui, a mené une étude sur la protéine 1 sécrétée liée au frizzled (Sfrp1), un facteur angiocrine, pour clarifier son rôle dans les tissus tumoraux.

Leurs résultats ont été publiés en ligne dans la revue In Vitro Cellular & Developmental Biology.

« Alors que les vaisseaux sanguins sont généralement considérés comme de simples voies d'acheminement de l'oxygène et des nutriments, notre étude s'est concentrée sur une fonction complètement différente des vaisseaux sanguins, à savoir la production de facteurs angiocrines. Nous avons mené cette étude avec l'idée que les facteurs angiocrines pourraient également être impliqués dans la progression tumorale et avons cherché à déterminer si Sfrp1 affecte le maintien des cellules souches hématopoïétiques et du tissu tumoral en général », explique le professeur Kidoya.

Pour clarifier ces questions, les chercheurs ont créé des souris Sfrp1 knockout (Sfrp1-KO) grâce à l'édition génétique CRISPR-Cas9. Ils ont ensuite transplanté des tumeurs cancéreuses pulmonaires chez des souris Sfrp1-KO et des souris sauvages et observé les effets de Sfrp1 (ou son absence) à l'aide de techniques standard telles que la coloration immunohistochimique, la cytométrie de flux et l'analyse quantitative de l'expression génétique.

Les premières expériences ont montré que Sfrp1 est produit par un petit sous-ensemble de cellules endothéliales vasculaires dans le tissu tumoral et que sa présence est importante pour la croissance tumorale. La croissance tumorale a été inhibée chez les souris Sfrp1-KO, et les cellules tumorales transplantées surexprimant Sfrp1 ont entraîné une croissance tumorale plus rapide.

Il est intéressant de noter que les chercheurs ont constaté que les tumeurs dépourvues de Sfrp1 étaient incapables de soutenir des populations significatives de CSC aux stades avancés de leur croissance, malgré un pourcentage initial de CSC plus élevé. Cette découverte est particulièrement importante, car elle met en évidence l'un des rôles biologiques de Sfrp1 dans le microenvironnement tumoral et son implication dans la pathologie cancéreuse.

« Certaines CSC présentes dans les tissus tumoraux sont en état d'arrêt de la prolifération cellulaire, et leur présence favorise la croissance tumorale et la résistance aux médicaments anticancéreux », explique le professeur Kidoya. « Nos résultats indiquent que Sfrp1 pourrait réguler l'auto-reproduction des CSC et la croissance maligne transitoire, ainsi que maintenir la dormance. »

D'autres résultats ont montré que Sfrp1 n'affecte pas la structure des vaisseaux sanguins de la tumeur, ce qui suggère que les effets observés sur la croissance tumorale ne sont pas liés à la vascularisation. En revanche, une analyse de l'expression génétique a révélé que Sfrp1 favorise le maintien des CSC en modulant la voie de signalisation Wnt, bien conservée au cours de l'évolution, qui régule des aspects importants de la détermination du destin cellulaire, de la migration cellulaire et de l'organogenèse au cours du développement embryonnaire.

Dans l’ensemble, les nouvelles connaissances apportées par cette étude pourraient ouvrir la voie au développement de nouvelles thérapies contre le cancer ciblant les mécanismes qui contribuent au maintien des CSC.

« Cibler les cellules endothéliales vasculaires spécialisées impliquées dans la production de facteurs angiocrines peut aider à perturber la niche CSC, servant d'approche potentielle pour inhiber la croissance tumorale avec des effets secondaires minimes », conclut le professeur Kidoya.

« Je crois que cela pourrait conduire au développement de traitements pour les patients atteints d'un cancer difficile à traiter dont les tumeurs sont résistantes aux médicaments anticancéreux, ainsi que de thérapies pour supprimer la récidive du cancer et les métastases. »

Des recherches plus poussées basées sur ces résultats serviront de tremplin vers des traitements efficaces contre le cancer résistant aux médicaments.