Rien qu’en 2022, plus de 20 millions de personnes ont reçu un diagnostic de cancer et près de 10 millions sont mortes de la maladie, selon l’Organisation mondiale de la santé. Même si le fardeau du cancer est immense, la réponse à des traitements plus efficaces pourrait être cachée dans une cellule microscopique.
Dirigé par Samere Zade, étudiants diplômés de l’Université Texas A&M au Département de génie biomédical, et Ting-Ching Wang au Département de génie chimique, un article publié par le Lele Lab a révélé de nouveaux détails sur le mécanisme à l’origine de la progression du cancer.
Publié dans Communications naturellesL’article explore l’influence que le raidissement mécanique de l’environnement des cellules tumorales peut avoir sur la structure et la fonction du noyau.
Le cancer s’est avéré être une maladie difficile à traiter. C’est extrêmement complexe et les mécanismes moléculaires qui permettent la progression tumorale ne sont pas compris. Nos résultats apportent un nouvel éclairage sur la façon dont le raidissement du tissu tumoral peut favoriser la prolifération des cellules tumorales. »
Dr Tanmay Lele, professeur conjoint des départements de génie biomédical et de génie chimique, Texas A&M University
Dans l’article, les chercheurs révèlent que lorsqu’une cellule est confrontée à un environnement rigide, la lame nucléaire – ; un échafaudage qui aide le noyau à conserver sa forme et sa structure – ; devient lisse et tendu à mesure que la cellule se propage sur la surface rigide. Cette propagation provoque le déplacement de la protéine associée au oui (YAP), la protéine qui régule la multiplication cellulaire, vers le noyau.
Cette localisation peut conduire à une prolifération cellulaire accrue, ce qui pourrait expliquer la croissance rapide des cellules cancéreuses dans des environnements rigides.
“La capacité des matrices rigides à influencer la tension nucléaire et à réguler la localisation du YAP pourrait aider à expliquer comment les tumeurs deviennent plus agressives et peut-être même résistantes au traitement dans les tissus raidis”, a déclaré Zade.
Ces découvertes s’appuient sur la découverte précédente de Lele selon laquelle le noyau cellulaire se comporte comme une gouttelette liquide. Dans ces travaux, les chercheurs ont découvert qu’une protéine de la lame nucléaire appelée lamine A/C aide à maintenir la tension superficielle du noyau. Dans l’étude la plus récente, il a été constaté que la réduction des niveaux de lamine A/C diminue la localisation du YAP, diminuant ainsi la prolifération cellulaire rapide.
« La protéine lamine A/C joue ici un rôle clé : sa réduction a rendu les cellules moins sensibles à la rigidité environnementale, affectant particulièrement la localisation d’une protéine régulatrice clé (YAP) dans le noyau », a expliqué Zade.
Bien qu’apparemment complexes et spécialisés, Zade et Lele pensent que les implications plus larges de leur découverte pourraient guider les futurs traitements contre le cancer.
“Découvrir comment la rigidité de la matrice entraîne les changements nucléaires et régule les voies clés, telles que la signalisation YAP, ouvre la porte au développement de thérapies ciblant ces voies mécaniques”, a expliqué Zade. « Des médicaments ou des traitements pourraient être conçus pour adoucir l’environnement tumoral, perturbant ainsi les signaux physiques qui aident les cellules cancéreuses à se développer. Lamin A/C et la mécanique nucléaire associée pourraient devenir des cibles pour les traitements contre le cancer. »
À l’avenir, le Lele Lab vise à étudier dans quelle mesure leurs résultats s’appliquent aux tumeurs dérivées des patients.
Pour ce travail, le Lele Lab a été financé par les National Institutes of Health, le Cancer Prevention and Research Institute du Texas et la National Science Foundation. Le financement de cette recherche est administré par la Texas A&M Engineering Experiment Station, l’agence de recherche officielle de Texas A&M Engineering.
