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Les cellules cancéreuses ramollissent lorsqu'elles se métastasent

Illustration montrant une cellule cancéreuse.

Les métastases sont responsables d’environ 90 % des décès de patients cancéreux.

Photo : iStock

Radio-Canada

Les cellules cancéreuses qui se déplacent d’un site d’origine vers un site secondaire deviennent beaucoup plus molles durant le processus, a observé la chercheuse Anya Roberts et ses collègues du Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis.

Un cancer naît habituellement à partir de cellules malsaines qui s’agrègent pour former une masse. Cette tumeur primitive libère ensuite d’autres cellules cancéreuses, qui se déplacent dans la circulation sanguine (ou lymphatique) jusqu'à un tissu ou un organe éloigné pour y former des tumeurs secondaires appelées métastases.

Illustration montrant des cellules tumorales qui traversent les parois des vaisseaux sanguins.

Les cellules tumorales (en vert et bleu) deviennent plus molles lorsqu'elles traversent les parois des vaisseaux sanguins (en rouge).

Photo : MIT

Le processus responsable du passage des cellules tumorales du système sanguin vers les nouveaux tissus est appelé migration transendothéliale. Cette migration se produit lorsque les cellules malsaines se glissent entre des cellules endothéliales voisines (les cellules qui composent les vaisseaux sanguins) pour pénétrer dans les tissus et commencer à se multiplier.

Repères

  • Un cancer reste toujours lié à son point de départ. Par exemple, un cancer de la prostate qui a envoyé des métastases dans les os reste un cancer de la prostate. Il ne se transforme pas en cancer des os. Un cancer de l’os est une tumeur cancéreuse tout à fait différente, dont le point de départ se situe dans les cellules de l’os;
  • Un cancer localisé signifie que le cancer est confiné à l’endroit où il est apparu et qu’il ne s’est pas disséminé à d’autres parties du corps;
  • Une propagation régionale signifie que le cancer s’est répandu (métastases) dans les tissus ou dans les organes avoisinants ou qu’il s’est disséminé dans les ganglions lymphatiques environnants;
  • Des métastases à distance signifient que le cancer s’est établi dans une partie du corps éloignée de l’endroit où il est apparu.

La migration transendothéliale a été observée pour la première fois en 2013 par la même équipe du MIT qui avait réussi à l’imager à l’aide d’un modèle microscopique. Elle avait ainsi été en mesure de voir les cellules cancéreuses se frayer un chemin à travers la paroi d'un vaisseau sanguin vers le milieu environnant.

À l’époque, les scientifiques avaient émis l’hypothèse que les cellules tumorales devaient devenir plus souples pour réussir à se faufiler dans les petits espaces entre les cellules endothéliales.

Pour le montrer, les scientifiques ont créé un modèle tissulaire en 3D de la paroi d'un vaisseau sanguin. Ce modèle contient une couche de cellules endothéliales au-dessus d'une couche de gel de collagène qui simule l’environnement extracellulaire. Les chercheurs ont ensuite placé trois types différents de cellules tumorales agressives et métastatiques sur la couche endothéliale et ont mesuré les propriétés mécaniques des cellules lorsqu'elles traversaient la paroi.

Différents cancers, mêmes résultats

L’équipe a constaté que tous les types de cellules cancéreuses qu'elle a étudiés devenaient nettement plus souples lorsqu'ils traversaient la paroi du vaisseau sanguin simulé.

Globalement, les cellules cancéreuses du poumon, de la peau et du sein se sont ramollies respectivement de 30 %, 20 % et 20 %. Les noyaux de ces cellules se sont ramollis de 32 %, 21 % et 25 %, rapportent les chercheurs dans un communiqué publié par le MIT.

Ce ramollissement a commencé deux à trois heures après le début de la migration des cellules, qui étaient toujours aussi molles 24 heures plus tard.

Les chercheurs affirment aussi que les cellules ramollies sont biologiquement différentes de celles de la tumeur d'origine, ce qui les rend résistantes aux chimiothérapies conventionnelles.

Ce ramollissement peut permettre à ces cellules tumorales de survivre, de migrer plus loin dans un nouveau tissu et de créer un site de métastase secondaire.

Une citation de :Anya Roberts

À l’heure actuelle, les scientifiques ne savent pas exactement ce qui provoque le ramollissement des cellules cancéreuses, mais ils pensent que cela pourrait être dû à des modifications de la chromatine, cette structure du noyau des cellules constituée d'ADN et de protéines.

Une chose est certaine : l’équipe d’Anya Roberts pense que des médicaments qui empêchent les cellules de se ramollir pourraient potentiellement ralentir ou arrêter le développement des métastases.

Le détail de ces travaux est publié dans le Journal of Biomechanics (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Le saviez-vous?

  • Le nombre de cas de cancers est en hausse au Canada, mais le taux de mortalité lié à cette maladie a diminué de 20 % chez les femmes et de 35 % chez les hommes au Canada depuis 1988.
  • Le taux de survie à 5 ans est passé de 55 % au début des années 1990 à environ 63 % en 2019.
  • La hausse du taux de survie est liée à un meilleur dépistage, à des percées médicales et à des changements dans les habitudes de vie, comme la baisse du tabagisme.

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