Provoquer la mort des cellules cancéreuses tout en activant le système immunitaire

Contrairement à la mort cellulaire accidentelle, certaines cellules peuvent décider activement de mourir par le biais d’un processus contrôlé. Ce phénomène, appelé mort cellulaire programmée, peut se manifester sous différentes formes, notamment l’apoptose et la nécroptose. Les cellules ont recours à ce processus lorsqu’elles sont endommagées, soumises à un stress, en voie de transformation cancéreuse ou infectées par des microbes nuisibles. Ce mécanisme d’autodestruction contribue à protéger l’organisme, mais il est également impliqué dans de nombreuses maladies, telles que les infections, les affections inflammatoires et le cancer. L’un des principaux problèmes liés au cancer réside dans le fait que certaines tumeurs et cellules cancéreuses apprennent à échapper à l’apoptose, ce qui leur permet de survivre alors qu’elles devraient mourir. Cette résistance peut réduire l’efficacité des traitements anticancéreux, en particulier dans le cas de cancers avancés ou métastatiques.

Les scientifiques ont utilisé des organoïdes dérivés de patients, c'est-à-dire de minuscules mini-tumeurs en 3D cultivées en laboratoire à partir de cellules cancéreuses provenant de véritables patients. Ces mini-tumeurs ressemblent étroitement au cancer d'origine, ce qui les rend utiles pour tester des traitements et mener des expériences de biologie cellulaire. Les chercheurs ont découvert que lorsqu’ils déclenchaient la nécroptose dans des cellules cancéreuses du sein résistantes à l’apoptose, deux phénomènes importants se produisaient : les cellules cancéreuses mouraient et les cellules mourantes émettaient des signaux de détresse susceptibles d’activer le système immunitaire de l’organisme. Ces signaux participent à la stimulation des réponses immunitaires, notamment via des voies liées aux cellules tueuses naturelles (NK), qui sont des cellules immunitaires aidant à détecter et à détruire les cellules cancéreuses. En termes simples, l’étude suggère que le fait de forcer des cellules cancéreuses difficiles à éliminer à mourir par nécroptose pourrait non seulement éliminer directement ces cellules, mais aussi alerter et renforcer l’attaque du système immunitaire contre la tumeur.

L’apoptose et la nécroptose sont deux types de mort cellulaire programmée qui se produisent de manière très différente et ont des effets distincts sur les cellules et les tissus voisins. L’apoptose est souvent décrite comme une forme « propre » de mort cellulaire. La cellule s’éteint progressivement, rétrécit et se désagrège en petits fragments. Ces fragments sont ensuite éliminés par les cellules de nettoyage de l’organisme. Comme la cellule reste hermétique pendant le processus, rien ne s’échappe ; cela ne provoque donc généralement pas d’inflammation et n’alerte pas le système immunitaire. La nécroptose, en revanche, est un type de mort cellulaire plus « chaotique ». La cellule gonfle puis finit par éclater, répandant son contenu dans les tissus environnants. Cela agit comme un signal de danger, provoquant une inflammation et attirant l’attention du système immunitaire. Il est important de noter que la nécroptose peut servir de plan de secours lorsque l’apoptose ne peut pas se produire, comme lors de certaines infections virales où les virus tentent d’empêcher les cellules de mourir de manière habituelle.

Ces recherches montrent également que les mini-tumeurs 3D avancées (organoïdes) peuvent aider les scientifiques à mieux comprendre comment les maladies se développent et comment les traitements pourraient agir chez l’homme. Comme ces modèles ressemblent étroitement à des tissus naturels complexes, ils peuvent souvent fournir des résultats plus réalistes que les méthodes de laboratoire traditionnelles et pourraient réduire le recours à l’expérimentation animale.

Sjoerd van Wijk et son équipe ont désormais pour objectif de perfectionner et d’utiliser ces modèles d’organoïdes pour étudier le stress et les lésions cellulaires, le cancer et les maladies infectieuses. Leur but est de créer des modèles de laboratoire complexes à base d’organoïdes multicellulaires qui imitent le plus fidèlement possible les tissus physiologiques humains et animaux, aidant ainsi les chercheurs à étudier les maladies et à tester des traitements potentiels plus efficacement.