Des chercheurs en cancérologie développent une nouvelle méthode qui utilise l’horloge interne des cellules tumorales pour optimiser les thérapies

L’efficacité des médicaments dépend de plusieurs facteurs, notamment du moment de la journée où ils sont administrés. Pourquoi ? Parce que notre corps ne fonctionne pas toujours exactement de la même manière. Il suit plutôt le cycle défini par son horloge interne, autrement appelée rythme circadien. Mais comme le rythme circadien de chaque personne est différent et dépend d’un certain nombre de facteurs différents, il est difficile d’adapter le calendrier de prise de médicaments à l’horloge biologique de chaque patient.

Des chercheurs de l’hôpital universitaire de la Charité de Berlin ont mis au point une méthode permettant de déterminer le moment optimal du traitement du cancer en se basant sur certaines lignées cellulaires du cancer du sein. Ils décrivent leur approche dans la revue Nature Communications.

L’horloge interne d’un individu régule le rythme de nombreuses fonctions corporelles et de processus métaboliques, comme le sommeil et la digestion. Mais les organes ne sont pas les seuls à être plus ou moins actifs selon l’heure de la journée.

Les cellules individuelles suivent également un cycle déterminé par l’horloge biologique d’une personne, de sorte qu’elles réagissent différemment aux influences extérieures à différents moments de la journée. Ce phénomène est extrêmement important pour la chimiothérapie administrée pour traiter le cancer. Des études antérieures ont montré que la chimiothérapie est plus efficace lorsque les cellules tumorales se divisent. Mais cette découverte n’a jusqu’à présent pratiquement pas été utilisée dans le traitement clinique.

Une équipe interdisciplinaire de l’hôpital Charité, dirigée par le Dr Adrián Enrique Granada du Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC), a entrepris de combler cette lacune. L’équipe a commencé à rechercher le moment optimal pour administrer les médicaments, en fonction des rythmes circadiens individuels des tumeurs.

Le cancer du sein triple négatif, par exemple

« Nous avons cultivé des cellules de patientes atteintes d’un cancer du sein triple négatif pour observer comment elles réagissent à différents moments de la journée aux médicaments administrés », explique Carolin Ector, chercheuse associée au groupe de travail de Granada. Le cancer du sein triple négatif est une forme très agressive de cancer du sein, pour laquelle il existe peu de traitements efficaces.

« Nous avons utilisé l’imagerie en direct, une méthode de surveillance continue des cellules vivantes, et des techniques complexes d’analyse de données pour surveiller et évaluer en détail les rythmes circadiens, les cycles de croissance et les réponses aux médicaments de ces cellules cancéreuses. »

Les chercheurs ont ainsi pu identifier les moments de la journée où les cellules cancéreuses réagissent le mieux aux traitements médicamenteux. Par exemple, le médicament chimiothérapeutique 5-fluorouracile (5-FU) a montré une efficacité maximale contre une certaine lignée de cellules cancéreuses entre 8 et 10 heures du matin. Comme le montre également l’étude, certains facteurs cellulaires et génétiques sont ici déterminants. Les scientifiques ont même pu identifier les gènes clés des effets circadiens de certains médicaments.

« Nous les appelons les « gènes de l’horloge centrale ». Ils ont un impact significatif sur la réactivité des cellules cancéreuses aux traitements administrés à différents moments de la journée », explique Granada.

Les profils montrent comment les types de cellules cancéreuses réagissent aux médicaments

Cette approche peut être utilisée pour créer des profils détaillés montrant comment différents types de cellules cancéreuses réagissent à différents médicaments à différents moments. « Cela peut aider à identifier les combinaisons de médicaments les plus efficaces », explique Granada.

« Dans l’ensemble, nos résultats indiquent que des plans de traitement personnalisés basés sur les rythmes circadiens individuels pourraient améliorer considérablement l’efficacité du traitement du cancer », conclut-il. De plus, les effets secondaires indésirables pourraient également être réduits.

Pour que ces résultats puissent être rapidement utilisés dans la pratique clinique, ils doivent être validés par des études impliquant des groupes de patients plus importants. « Nous prévoyons également d’étudier les mécanismes moléculaires à l’origine des influences circadiennes sur la sensibilité aux médicaments afin d’optimiser davantage les durées de traitement et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques », explique Granada.