Débrancher les tumeurs : Varun Venkataramani reçoit le prix Paul Ehrlich et Ludwig Darmstaedter pour le début de sa carrière
Les cellules cancéreuses puisent dans le réseau électrique du système nerveux : le neurologue de Heidelberg a cofondé le domaine de recherche des "neurosciences du cancer"
Le Dr Varun Venkataramani (36 ans), neurologue à l'hôpital universitaire de Heidelberg, recevra le prix Paul Ehrlich and Ludwig Darmstaedter Early Career Award 2026, a annoncé le conseil scientifique de la Fondation Paul Ehrlich. Le lauréat a fondamentalement élargi notre compréhension des glioblastomes, des tumeurs cérébrales particulièrement malignes. Ces tumeurs se développent à partir des cellules gliales, dont la tâche est de protéger et de nourrir les cellules nerveuses. Venkataramani a découvert que les glioblastomes détournent le système nerveux pour capter des signaux électriques, qu'ils utilisent ensuite pour accélérer leur croissance mortelle. Un médicament destiné à interrompre cette activité électrique est déjà testé sur des patients.
Les tumeurs cérébrales ne sont pas constituées de cellules nerveuses. En effet, les cellules nerveuses matures - à quelques rares exceptions près - ont perdu la capacité de se diviser. La plupart des tumeurs cérébrales sont des gliomes. On pense qu'elles proviennent de précurseurs de cellules gliales. Dans un cerveau adulte, les cellules gliales sont à peu près aussi nombreuses que les cellules nerveuses (environ 100 milliards) et servent principalement de support structurel et de fournisseur de nutriments. Les glioblastomes sont particulièrement dangereux. Même avec les meilleures options thérapeutiques disponibles, la durée moyenne de survie entre le diagnostic et le décès pour les patients atteints de ce type de tumeur est de 18 mois au maximum. Les glioblastomes doublent de volume en un mois. Leurs cellules se répandent de manière diffuse dans le cerveau à partir du noyau tumoral, en migrant le long des voies nerveuses. Ce faisant, elles forment un réseau qui enchevêtre le réseau de cellules nerveuses en se connectant à d'autres cellules de gliome par l'intermédiaire de prolongements extrêmement longs et fins.
Lorsque Varun Venkataramani a examiné ces prolongements au microscope électronique il y a onze ans dans le cadre de sa thèse de doctorat en médecine, son regard a été attiré par une section particulière de l'image : Ce qu'il voyait n'était pas une connexion entre deux cellules tumorales, mais plutôt un lien entre une cellule tumorale et une cellule nerveuse - via une structure qui ressemblait à une synapse, c'est-à-dire une jonction électrochimique classique entre deux cellules nerveuses. Cela semblait tellement incroyable que lui et ses conseillers doctoraux ont d'abord pensé qu'il s'agissait d'un artefact. Mais Venkataramani n'a pas abandonné. Grâce à des efforts persistants et à des compétences méthodologiques exceptionnelles, soutenus par ses collègues et ses mentors, il est parvenu à prouver expérimentalement son observation au cours des années suivantes. En 2019, ces travaux ont abouti à une publication sensationnelle dans la revue de haut niveau Nature. Les cellules de gliome qui cherchent à se propager forment activement des contacts synaptiques avec les cellules nerveuses. Ce faisant, elles imitent le comportement des cellules nerveuses immatures au cours du développement du cerveau. Grâce à ces synapses, elles captent les impulsions électriques des fibres nerveuses présynaptiques, ce qui favorise leur prolifération et accélère leur propagation.
Les signaux électriques qui déclenchent la croissance tumorale sont transmis dans la fente synaptique entre les cellules nerveuses et les cellules de gliome, principalement par la libération du neurotransmetteur glutamate. Le glutamate se lie aux récepteurs AMPA des cellules tumorales, ce qui provoque l'entrée d'ions calcium dans les cellules et génère un courant électrique. Ces récepteurs, lorsqu'ils sont suractivés, sont également impliqués dans le développement de crises d'épilepsie. Le pérampanel, un inhibiteur sélectif des récepteurs AMPA, est autorisé pour le traitement de l'épilepsie depuis 2012. Il pourrait donc également interrompre la transmission des signaux nerveux aux cellules tumorales. C'est pourquoi Venkataramani et son équipe avancent rapidement dans la reconversion de ce médicament pour l'indication du glioblastome, qui n'avait pas encore été approuvée. Ils ont déjà démontré son efficacité lors d'essais précliniques. Un essai clinique prospectif de phase II est actuellement en cours.
L'étude sur le pérampanel ne marque que le début de ce que Venkataramani considère comme le développement potentiel de thérapies efficaces contre le gliome. Récemment, son groupe de recherche - où le développement de technologies et de thérapies va de pair - a apporté la preuve de concept d'une approche de thérapie génique qui pourrait un jour être utilisée dans le diagnostic et le traitement des gliomes. Dans cette procédure, seules les cellules nerveuses reliées aux cellules tumorales par des synapses sont sélectivement marquées par des colorants. Ces cellules nerveuses sont ensuite préparées à la mort cellulaire programmée (apoptose). Lorsqu'elles subissent l'apoptose, les cellules tumorales perdent la connexion qui était essentielle à leur croissance. En d'autres termes, elles sont déconnectées du réseau électrique du système nerveux.
Le domaine des neurosciences du cancer n'existait pas avant la découverte de Venkatarami. Il l'a cofondé et joue un rôle clé dans son développement. Il considère que sa tâche principale consiste à décoder le "connectome tumoral" du cerveau avec une précision toujours plus grande. Alors que le domaine des neurosciences du cancer continue de se développer, il devient de plus en plus évident que les interactions entre le système nerveux et les cellules cancéreuses favorisent également la croissance des tumeurs dans d'autres organes.
Varun Venkataramani, docteur en médecine, a étudié la médecine humaine à l'université de Heidelberg de 2009 à 2016. Il y a été sélectionné pour le programme doctoral structuré, qui permet aux étudiants en médecine particulièrement doués de poursuivre un double doctorat. En 2019, il a obtenu son doctorat en médecine, puis son doctorat en sciences naturelles un an plus tard. Depuis 2022, il dirige un groupe de recherche de 15 membres à la clinique neurologique de l'hôpital universitaire de Heidelberg, où il travaille également comme neurologue.
Le prix sera remis - en même temps que le prix principal en 2026 - le 14 mars 2026 à 17 heures par le président du conseil scientifique de la Fondation Paul Ehrlich à l'église Paulskirche de Francfort.
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