Comment le cancer fait travailler d'autres cellules pour lui
Les cellules cancéreuses équipent les cellules voisines saines de centrales cellulaires supplémentaires afin de les faire travailler pour elles. C'est ce que montrent des chercheurs de l'ETH Zurich dans une nouvelle étude. Le cancer exploite ainsi un mécanisme qui sert souvent à réparer les cellules endommagées.
La microscopie à fluorescence le rend visible : on voit des cellules cancéreuses (en bas à gauche) qui transfèrent leurs centrales cellulaires (points rouges) dans des cellules du tissu conjonctif via de petits tubes (fin trait rouge au milieu de l'image). Leur squelette cellulaire est marqué en vert.
Michael Cangkrama / ETH Zürich
Ainsi, les cellules cancéreuses transfèrent leurs mitochondries (en vert) aux cellules du tissu conjonctif (fibroblastes).
Michael Cangkrama / ETH Zurich / BioRender
Les tumeurs ont développé de nombreuses stratégies et astuces pour se procurer des avantages dans le corps. Des chercheurs de l'ETH Zurich, dirigés par la professeure de biologie cellulaire Sabine Werner, viennent de découvrir une autre astuce surprenante utilisée par certaines tumeurs pour assurer leur survie et leur croissance.
Dans une nouvelle étude, les biologistes montrent que les cellules cancéreuses de la peau peuvent transférer leurs mitochondries dans des cellules de tissu conjonctif saines (fibroblastes) dans leur environnement proche. Les mitochondries sont les compartiments cellulaires qui fournissent de l'énergie sous la forme de la molécule ATP.
Pour le transport des mitochondries, les cellules cancéreuses utilisent de minuscules tubes de matériau de membrane cellulaire. Ceux-ci relient les deux cellules comme un tuyau de poste.
Reprogrammation fonctionnelle
Le transfert de mitochondries entraîne une reprogrammation fonctionnelle des fibroblastes en fibroblastes associés aux tumeurs, qui travaillent principalement pour les cellules cancéreuses : Ainsi, les fibroblastes associés aux tumeurs se multiplient généralement plus rapidement que les fibroblastes normaux et produisent davantage d'ATP. De plus, ils sécrètent des quantités plus importantes de facteurs de croissance et de cytokines. Tout cela profite aux cellules tumorales : elles aussi se multiplient plus rapidement, ce qui rend la tumeur plus agressive.
Enfin, les fibroblastes capturés aménagent également l'environnement cellulaire - la matrice extracellulaire - en augmentant la production de certains composants de la matrice, de manière à ce que les cellules cancéreuses se sentent à l'aise. La matrice extracellulaire est importante pour la stabilité mécanique des tissus et influence la croissance, la cicatrisation et la communication entre les cellules.
De la découverte fortuite à la thérapie ?
En fait, il s'agit d'une découverte fortuite, explique Sabine Werner. Son ancien post-doctorant Michael Cangkrama a découvert dans la boîte de Pétri, dans une culture de fibroblastes et de cellules cancéreuses de la peau, de minuscules connexions tubulaires entre les deux types de cellules. Il a ensuite pu montrer que des mitochondries étaient transportées des cellules cancéreuses vers les fibroblastes dans ces nanoconnexions.
Le fait que les cellules puissent échanger des mitochondries via de telles connexions n'est pas nouveau en soi. Par exemple, les scientifiques ont découvert il y a quelques années déjà qu'après un accident vasculaire cérébral, les cellules saines du tissu nerveux transmettent leurs organelles de production d'énergie aux cellules nerveuses endommagées afin d'assurer leur survie. "Les cellules cancéreuses utilisent en fait à leurs fins un mécanisme avantageux en cas de blessure. Elles peuvent ainsi se développer en une tumeur maligne", explique Werner. D'autres groupes de travail ont montré que les cellules de l'environnement tumoral peuvent transmettre leurs mitochondries aux cellules cancéreuses, ce qui augmente leur forme. On ignorait jusqu'à présent que le transfert de mitochondries se faisait également dans le sens inverse, d'une cellule cancéreuse de la peau vers une cellule saine du tissu conjonctif.
En collaboration avec d'autres groupes de recherche à l'ETH Zurich, les chercheurs ont trouvé des indices montrant que ce transfert joue également un rôle dans d'autres types de cancer, comme le cancer du sein et le cancer du pancréas. C'est particulièrement important dans ce dernier cas, car les tumeurs du pancréas contiennent beaucoup de fibroblastes et le tissu conjonctif est relativement grand.
La protéine MIRO2 aide au transfert
Enfin, les chercheurs ont également élucidé le mécanisme moléculaire du transfert mitochondrial. Certaines protéines étaient déjà connues pour aider au transport des mitochondries. Les chercheurs ont examiné lesquelles étaient présentes en grand nombre dans les cellules cancéreuses transférant des mitochondries. Ils ont ainsi découvert la protéine MIRO2. "Cette protéine est très fortement produite dans les cellules cancéreuses qui transfèrent leurs mitochondries", explique Werner.
Les chercheurs n'ont pas seulement détecté MIRO2 dans des cultures cellulaires, mais aussi dans des échantillons de tissus humains, en particulier dans des cellules cancéreuses situées à la périphérie de la tumeur, qui envahissent les tissus de manière invasive et se trouvent à proximité immédiate de fibroblastes. "Nous avons donc pu détecter MIRO2 exactement là où nous le soupçonnions", explique Michael Cangkrama, premier auteur de l'étude.
Recherche d'un inhibiteur
Les nouvelles découvertes offrent des points de départ pour stopper la croissance des tumeurs. Si les chercheurs bloquaient la formation de MIRO2, le transfert mitochondrial ne fonctionnait plus non plus, et les fibroblastes ne se développaient pas en fibroblastes favorisant les tumeurs.
"Dans l'éprouvette et dans le modèle de souris, le blocage de MIRO2 a fonctionné. La question de savoir si cela fonctionne également dans les tissus humains n'a pas encore été étudiée", explique Werner. Pour cela, les chercheurs doivent d'abord trouver une molécule d'inhibition de MIRO2 qui a peu d'effets secondaires dans le corps humain. "Si l'on y parvient, un tel inhibiteur pourrait être transféré à plus long terme en clinique". Il faudra cependant attendre des années avant qu'une thérapie soit développée et testée.
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
Michael Cangkrama, Huan Liu, Xiaoyu Wu, Josephine Yates, James Whipman, Christoph G. Gäbelein, Mai Matsushita, Luca Ferrarese, Sibilla Sander, Francesc Castro-Giner, Simran Asawa, Magdalena K. Sznurkowska, Manfred Kopf, Jörn Dengjel, Valentina Boeva, Nicola Aceto, Julia A. Vorholt, Sabine Werner; "MIRO2-mediated mitochondrial transfer from cancer cells induces cancer-associated fibroblast differentiation"; Nature Cancer, 2025-8-28
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