L’effet de plasticité phénotypique des cellules cancéreuses et comment l’exploiter

Les cellules cancéreuses sont connues pour changer rapidement de phénotype, favorisant la propagation au sein de l’hôte et échappant au traitement. Les scientifiques de Plön ont utilisé un modèle mathématique pour comprendre le rôle d’un signal utilisé par les cellules cancéreuses pour contrôler leur phénotype. En manipulant ces signaux, les cellules cancéreuses peuvent être amenées à adopter un phénotype moins nocif et plus réactif aux traitements.

L’oncologie mathématique est un domaine de recherche interdisciplinaire en pleine croissance qui exploite la puissance de la biologie du cancer, des connaissances cliniques et des mathématiques. En utilisant des techniques informatiques et des équations mathématiques pour comprendre la nature dynamique du cancer, le domaine s’efforce de quantifier l’écologie, l’évolution et le traitement du cancer. L’oncologie mathématique joue un rôle essentiel dans la lutte contre cette maladie mortelle en améliorant et en personnalisant la capacité de diagnostiquer et de traiter le cancer.

Les carcinomes, cancer des cellules épithéliales, sont connus pour présenter une plasticité phénotypique, la capacité de modifier des caractéristiques en fonction de leur environnement, ce qui les rend difficiles à traiter. Les cellules cancéreuses gèrent leur phénotype en détournant le système immunitaire et en s’appuyant sur les signaux des cellules immunitaires.

Dans une étude récemment publiée dans Biologie et applications des systèmes npjSaumil Shah, Arne Traulsen et Michael Raatz du Département de biologie théorique de l’Institut Max Planck de biologie évolutive de Plön ont transformé cette caractéristique dévastatrice des cellules cancéreuses en faiblesse en montrant comment cette plasticité peut être exploitée.

Les signaux sécrétés par les cellules immunitaires modifient l’état interne des cellules cancéreuses, se manifestant par des phénotypes distincts. Lorsque ce signal est manipulé, l’état interne de la cellule cancéreuse change. En réponse, la cellule cancéreuse change de phénotype, devient moins nocive et plus réactive au traitement.

En collaboration avec des collaborateurs de l’Institut de recherche expérimentale sur le cancer de Kiel, Shah et ses collègues ont développé des équations mathématiques qui capturent la réponse des cellules cancéreuses à ces signaux. Ils apportent une compréhension qui contribuera à terme à personnaliser et à optimiser le traitement du cancer.