Ce que vous allez apprendre
1. Comment la découverte des scientifiques de l'Université de Stanford peut-elle inverser la résistance à la chimiothérapie dans le cancer du pancréas ?
2. Sur quoi les scientifiques se sont-ils concentrés en étudiant l'adénocarcinome canalaire pancréatique ?
3. Quelles sont les deux conditions nécessaires pour que les cellules du cancer du pancréas deviennent résistantes à la chimiothérapie ?
4. Quelle a été la surprise concernant les récepteurs CD44 dans les cellules du cancer du pancréas ?
5. Quelles sont les prochaines étapes prévues par les scientifiques dans leurs recherches sur la résistance à la chimiothérapie dans le cancer du pancréas ?
La puissance de la matrice extracellulaire
Les chercheurs se sont concentrés sur l'adénocarcinome canalaire pancréatique, qui représente 90 % des cas de cancer du pancréas. Dans ces cancers, le réseau de matériaux entre les cellules, connu sous le nom de matrice extracellulaire, devient nettement plus rigide. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que ce matériau rigide agit comme une barrière physique, empêchant les médicaments de chimiothérapie d'atteindre les cellules cancéreuses. Cependant, les traitements basés sur cette idée n'ont pas été efficaces chez les humains.
Sarah Heilshorn, professeure de science des matériaux et d'ingénierie à Stanford, a travaillé avec le doctorant Bauer LeSavage pour développer un nouveau système permettant d'étudier ces changements dans la matrice extracellulaire et de mieux comprendre leur impact sur les cellules du cancer du pancréas. L'équipe a conçu des matériaux tridimensionnels imitant les propriétés biochimiques et mécaniques des tumeurs pancréatiques et des tissus pancréatiques sains, et les a utilisés pour cultiver des cellules de patients atteints de cancer du pancréas.
Résultats de la recherche
Le nouveau système a permis aux chercheurs d'activer sélectivement certains types de récepteurs dans les cellules cancéreuses et d'ajuster les propriétés chimiques et physiques de la matrice. Ils ont découvert que les cellules du cancer du pancréas ont besoin de deux choses pour devenir résistantes à la chimiothérapie : une matrice extracellulaire rigide et de grandes quantités d'acide hyaluronique, un polymère qui aide à rigidifier la matrice et interagit avec les cellules via un récepteur appelé CD44.
Au début, les cellules du cancer du pancréas dans une matrice rigide avec de hauts niveaux d'acide hyaluronique répondaient à la chimiothérapie. Cependant, avec le temps, dans ces conditions, les cellules cancéreuses devenaient résistantes à la chimiothérapie en produisant des protéines dans la membrane cellulaire qui pouvaient rapidement éliminer les médicaments de chimiothérapie avant qu'ils ne puissent agir. Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient inverser ce processus en déplaçant les cellules dans une matrice plus douce ou en bloquant le récepteur CD44.
Vers des traitements
La découverte que les cellules du cancer du pancréas interagissent avec la matrice rigide via les récepteurs CD44 a été surprenante. D'autres cancers peuvent être influencés par les propriétés mécaniques de la matrice extracellulaire, mais ces interactions se produisent généralement via une autre classe de récepteurs appelés intégrines. Les recherches de Heilshorn montrent que les cellules du cancer du pancréas n'utilisent pas les récepteurs intégrines dans leurs matériaux, ce qui est important pour concevoir des médicaments visant à resensibiliser les cellules des patients à la chimiothérapie.
Les chercheurs continuent d'étudier le récepteur CD44 et la chaîne d'événements qui suit son activation dans une cellule cancéreuse. Plus ils en apprendront sur les mécanismes biologiques conduisant à la chimiorésistance, plus il sera facile pour les développeurs de médicaments de trouver des moyens de perturber ce processus.
L'équipe travaille également à améliorer leur modèle de culture cellulaire en ajoutant de nouveaux types de cellules pour mieux imiter l'environnement autour d'une tumeur et en explorant d'autres propriétés mécaniques au-delà de la rigidité. En plus d'ouvrir de nouvelles voies pour traiter la chimiorésistance dans le cancer du pancréas, les chercheurs espèrent que leur travail mettra en lumière le rôle potentiel de la matrice extracellulaire dans la progression du cancer et l'importance d'utiliser des modèles réalistes pour trouver des traitements.
Source : Université de Stanford
medicalxpress
