La survie du plus fort? Une nouvelle étude montre comment les cellules cancéreuses utilisent la compétition cellulaire pour échapper aux défenses de l’organisme

Les cellules vivantes entrent en compétition et tentent de s’adapter à l’environnement local. Les cellules incapables de le faire sont finalement éliminées. Cette compétition cellulaire est cruciale car les cellules épithéliales normales environnantes l’utilisent pour identifier et éliminer les cellules cancéreuses mutantes. Des études ont rapporté que lorsque les mutants activateurs des protéines « Ras » sont exprimés dans les cellules épithéliales de mammifères, ils sont poussés vers la lumière, excrétés avec d’autres déchets corporels et éliminés par compétition.

Il a été rapporté que les cellules épithéliales contenant des mutants Ras étaient éliminées de cette manière dans plusieurs organes, notamment l’intestin grêle, l’estomac, le pancréas et les poumons. Ceci suggère que la compétition cellulaire est un système de défense inné orchestré par les cellules épithéliales pour empêcher l’accumulation de cellules cancéreuses produites accidentellement et supprimer ainsi la formation de cancer.

En général, les mutations dans plusieurs gènes s’accumulent progressivement lorsque les cellules normales deviennent cancéreuses. Cependant, on ne sait pas comment la compétition cellulaire est affectée par ce processus. Par exemple, le cancer colorectal humain se développe lorsque le gène de la polypose adénomateuse coli (APC) devient dysfonctionnel et active la « signalisation Wnt », suivie de l’activation de la signalisation Ras.

Dans une étude récente, une équipe de chercheurs japonais, dirigée par le professeur agrégé Shunsuke Kon du Département de biologie du cancer de l’Institut de recherche et d’innovation biomédicales de l’Université des sciences de Tokyo (TUS), a examiné les effets de l’accumulation de mutations génétiques par étapes. sur la compétition cellulaire et étudié le rôle de la compétition cellulaire dans le processus de formation du cancer.

Leur étude a été publiée dans Communications naturelles avec M. Kazuki Nakai, doctorant de troisième année. étudiant à la Graduate School of Life Sciences de TUS, en tant qu’auteur principal.

L’étude a montré que la fonction de compétition cellulaire était altérée lorsque les signaux Wnt étaient activés dans les cellules épithéliales. Les cellules épithéliales mutantes Ras activées, qui seraient normalement éliminées dans la lumière, se sont infiltrées de manière diffuse dans les tissus pour former des tumeurs cancéreuses hautement invasives.

Comme l’explique l’auteur principal, le Dr Kon : « Nous avons découvert que dans les tissus épithéliaux où les signaux Wnt et Ras, qui surviennent couramment dans le cancer colorectal humain, sont activés par étapes, la fonction de compétition cellulaire est altérée. Les cellules qui s’infiltrent de manière diffuse dans l’interstitium sont favorisées.

En outre, l’équipe de recherche a identifié une expression accrue de la métalloprotéinase matricielle 21 (MMP21) comme l’un des mécanismes sous-jacents à la production de cellules cancéreuses diffusement invasives dans le cancer colorectal précoce en raison d’une compétition cellulaire anormale. Il a été démontré que cela était directement causé par l’activation des signaux du facteur nucléaire kappa B (NF-κB) via le système immunitaire inné.

Le blocage de la signalisation NF-κB a restauré l’élimination luminale des cellules épithéliales mutantes Ras. Ces découvertes soulèvent des questions intrigantes, telles que « Comment les cellules transformées détectent-elles le contenu cellulaire qui mène à la voie NF-B-MMP21 ? » et “Comment les cellules environnantes reconnaissent-elles les cellules transformées et les préparent-elles à l’extrusion cellulaire ?” Ces questions devront certainement être abordées à l’avenir. »

Les résultats de cette recherche montrent que les cellules cancéreuses présentant des mutations génétiques accumulées et séquentielles modifient la fonction de compétition cellulaire et l’utilisent pour améliorer leur propre capacité invasive. Au lieu d’être éliminés dans la lumière, ils s’infiltrent dans les tissus, produisant des cellules cancéreuses de haut grade.

Bien que l’équipe de recherche ait noté que l’histopathologie du cancer des souris utilisées dans cette étude ressemblait à un cancer de type diffus chez l’homme, des recherches futures sont nécessaires pour déterminer si la voie NF-κB-MMP21 est pertinente pour d’autres cancers. Par exemple, étudier le cancer gastrique squirrheux, un cancer typique de type diffus, serait particulièrement intéressant.

Dans l’ensemble, ces résultats démontrent que l’activation de Wnt perturbe la compétition cellulaire et confère des propriétés invasives aux cellules transformées pour échapper aux sites épithéliaux primaires. Comprendre comment le paysage moléculaire est remodelé pour changer le sort des cellules cancéreuses présentant des charges mutationnelles élevées pourrait être utilisé à des fins thérapeutiques.

Cela pourrait intéresser les chercheurs axés sur la signalisation Wnt ou la recherche sur le cancer, comme ceux du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT et de Cancer Research UK, qui travaillent vers des objectifs communs.

Le Dr Kon conclut en disant : « Cette étude fait ressortir la perspective selon laquelle la compétition cellulaire limite l’ordre d’apparition des mutations au cours du développement de la tumeur, mettant en évidence un lien entre la compétition cellulaire et la cancérogenèse. Nous espérons que cela ouvrira la voie au développement de de nouveaux traitements contre le cancer du point de vue de la compétition cellulaire et de l’infiltration pour le bénéfice de notre société.