L'échafaudage d'actine dans le noyau cellulaire explique la survie des cellules cancéreuses
Le mécanisme de protection permet aux cellules cancéreuses d'éviter de mourir au cours de leur migration dans l'organisme : à long terme, des interventions ciblées sur ce mécanisme pourraient contribuer à prévenir les métastases
Les cellules cancéreuses sont soumises à une pression mécanique élevée qui entraîne une rupture de l'enveloppe nucléaire lorsqu'elles migrent à travers des structures tissulaires étroites, comme dans le cas des métastases. Normalement, l'ADN s'échappe au cours de ce processus, ce qui endommage la cellule. Cependant, des chercheurs du pôle d'excellence CIBSS (Centre for Integrative Biological Signalling Studies) de l'université de Fribourg ont réussi à démontrer qu'un mécanisme de protection entre en action à ce moment-là. Un fin échafaudage de filaments d'actine se forme en quelques secondes dans le noyau cellulaire. La protéine actine est un composant fondamental de la structure cellulaire. Sous l'impulsion des protéines DIAPH1 et DIAPH3 et de la protéine ATR, capteur de dommages à l'ADN, cet échafaudage stabilise le noyau et empêche la perte d'ADN. Ce mécanisme de protection explique pourquoi les cellules cancéreuses ne meurent pas en dépit d'un stress mécanique élevé, mais peuvent poursuivre leur migration", explique le professeur Robert Grosse, de l'Institut de pharmacologie et de toxicologie expérimentale et clinique de l'université de Fribourg. L'étude a été publiée dans The EMBO Journal.
Microscopie haute performance et tests cellulaires
Pour l'étude, les chercheurs ont déployé une lignée de cellules cancéreuses très invasives (cellules de fibrosarcome, HT1080) dans des microcanaux spéciaux de trois ou huit micromètres. C'est surtout le passage étroit qui a provoqué la rupture des noyaux. Des filaments d'actine se sont formés dans les 80 secondes suivant une telle rupture. L'équipe a mesuré les propriétés mécaniques du noyau cellulaire à l'aide de la microscopie à force atomique. En collaboration avec le professeur Pitter Huesgen, partenaire du pôle d'excellence CIBSS, les chercheurs ont découvert comment ATR transmet des signaux à DIAPH3 pour déclencher la formation de filaments d'actine.
Importance pour les métastases et les approches thérapeutiques
Les chercheurs ont pu démontrer que les protéines DIAPH1 et DIAPH3 et la protéine ATR, capteur de dommages à l'ADN, sont cruciales pour le mécanisme de protection. Lorsque les scientifiques ont bloqué ce mécanisme, le noyau cellulaire est devenu instable et davantage d'ADN s'est échappé. À long terme, des interventions ciblées sur l'axe ATR-formine pourraient être utilisées pour inhiber ce mécanisme de protection. Cela pourrait empêcher la formation de métastases ou aider à traiter des maladies impliquant des noyaux cellulaires instables", déclare Grosse.
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