Les cellules cancéreuses ont un talon d'Achille
"Cette recherche fondamentale peut servir de base à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer"
Un point faible caché dans les cellules tumorales ouvre une nouvelle approche pour les médicaments anticancéreux : une équipe de recherche de l'Université de la Sarre et de l'Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre (HIPS) a ciblé une protéine clé dans le cadre d'un projet international : elle offre une surface d'attaque pour perturber sensiblement le métabolisme énergétique des cellules cancéreuses et, pour le dire en termes simples, leur couper le jus.
Alexandra K. Kiemer, Simon Both (au centre) et Martin Empting (à droite) ont découvert un point faible des tumeurs : une protéine qui permet d'attaquer l'approvisionnement en énergie des cellules cancéreuses.
© UdS/Ehrlich
En collaboration avec des groupes de travail du Canada, des États-Unis et de la Corée, ils ont découvert des protéines qui contribuent à la croissance et à la dissémination des tumeurs. Les chercheurs publient leurs résultats dans la revue spécialisée Cell Genomics.
En fait, la protéine au nom sobre de PLK1 est impliquée dans la division des cellules dans notre corps. Mais la PLK1 joue également un rôle lourd de conséquences : elle contribue à la mutation des cellules tumorales, à leur forte croissance et au mauvais pronostic des patients cancéreux. La protéine rend ainsi le traitement plus difficile, car elle favorise le fait que les tumeurs ne soient pas seulement composées de cellules similaires, mais aussi de nombreuses cellules différentes aux propriétés diverses. C'est donc à juste titre qu'un consortium de recherche international est sur la piste de la protéine PLK1 : l'objectif est de trouver de nouvelles approches pour les thérapies anticancéreuses contre les tumeurs malignes qui ont tendance à se développer et à se disséminer de manière agressive.
La "Polo-like Kinase 1", le nom complet de la PLK1, ne facilite toutefois pas la tâche des chercheurs canadiens, américains, coréens et allemands. Car s'attaquer directement à la protéine pour empêcher les mutations n'a pas donné les résultats escomptés. Certes, différentes entreprises pharmaceutiques ont déjà développé des inhibiteurs. "Inhiber directement l'activité de la PLK1, c'est-à-dire arrêter, ralentir ou autrement perturber les processus, n'a toutefois montré que des avantages cliniques limités. Les patients n'en ont pas profité", explique Alexandra K. Kiemer, professeur de biologie pharmaceutique à l'Université de la Sarre.
C'est pourquoi les chercheurs ont tenté de s'attaquer à la protéine par des voies détournées, quasiment par la petite porte. Ils sont ainsi tombés sur IGF2BP2, une autre protéine qui entretient des relations étroites avec PLK1 : Les deux protéines agissent l'une sur l'autre et entretiennent des relations et des interactions étroites. "Nous avons pu montrer qu'IGF2BP2 est une cible alternative intéressante pour cibler PLK1 dans les tumeurs", explique Alexandra K. Kiemer. En collaboration avec le professeur Martin Empting et le doctorant Simon Both, elle a réussi à démontrer : C'est par le biais de l'IGF2BP2 que l'on peut atteindre PLK1 et son action néfaste.
Lorsque les tumeurs se développent et se propagent dans le corps, il s'agit d'une interaction extrêmement complexe entre les acteurs les plus divers. D'innombrables mécanismes se déroulent au niveau des molécules. De nombreux protagonistes sont impliqués comme de minuscules rouages dans un grand mécanisme. Ainsi, certains d'entre eux contribuent, par le biais d'étapes intermédiaires, à ce que les voies de signalisation des cellules se déroulent mal et à ce que les processus qui régulent la croissance et la division des cellules soient perturbés par des mutations. La protéine IGF2BP2 est précisément un de ces petits rouages qui déclenchent des processus qui influencent également la PLK1.
"La protéine IGF2BP2 est un soutien de la tumeur, elle favorise la croissance et la propagation du cancer. Si nous inhibons cette protéine, la tumeur se développe plus lentement, elle cesse de muter", résume Martin Empting. "Dans nos séries d'expériences, nous avons inhibé l'activité de l'IGF2BP2. Nous avons ainsi pu montrer que la croissance des tumeurs dans lesquelles PLK1 est impliquée est inhibée. IGF2BP2 et PLK1 sont génétiquement interdépendants. Sans IGF2BP2, la PLK1 est également régulée à la baisse et la croissance tumorale est significativement limitée", explique Martin Empting à propos du résultat de l'équipe de recherche de Sarrebruck. Empting est professeur de chimie médicale des anti-infectieux à l'Université de la Sarre et fait de la recherche à l'Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre (HIPS).
Sans la protéine IGF2BP2, les informations génétiques ne sont pas transmises, le métabolisme des cellules cancéreuses est perturbé et ce, à un endroit sensible : les centrales électriques de la cellule. "Les mitochondries produisent l'énergie dont les cellules ont besoin pour leurs processus. Pour cela, elles dépendent de certaines protéines. Sans IGF2BP2, le métabolisme énergétique de la cellule cancéreuse est fortement perturbé", explique le doctorant Simon Both, qui a effectué des recherches sur les séries d'expériences. Les cellules cancéreuses avides d'énergie se voient donc couper le robinet de carburant.
"Avec la protéine IGF2BP2, nous avons trouvé le talon d'Achille des cellules cancéreuses, que l'on peut désormais exploiter dans la lutte contre les propriétés de la PLK1 qui favorisent les tumeurs. Cette recherche fondamentale peut servir de base à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer", explique Alexandra K. Kiemer.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Chelsea E. Cunningham, Frederick S. Vizeacoumar, Yue Zhang, Liliia Kyrylenko, Simon Both, Vincent Maranda, He Dong, Jared D.W. Price, Peng Gao, Konrad Wagner, Yingwen Wu, Mary Lazell-Wright, Ashtalakshmi Ganapathysamy, Rithik Hari, Kalpana K. Bhanumathy, ... Andrew Freywald, Franco J. Vizeacoumar; "Identification of targetable vulnerabilities of PLK1-overexpressing cancers by synthetic dosage lethality"; Cell Genomics
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