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Une carence en acides aminés réduit les tumeurs infantiles

biologie 29 avril 2022

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Chaque année, environ un enfant sur 100 000 développe un nouveau neuroblastome, souvent au cours de la première année de vie. Cela fait des neuroblastomes un groupe de tumeurs relativement commun chez les enfants. Les neuroblastomes sont difficiles à traiter et résistent souvent à la thérapie.

Traiter le neuroblastome

Les nourrissons et les jeunes enfants sont particulièrement touchés. Dans certains cas, la tumeur régresse complètement sans aucune thérapie. En revanche, chez environ la moitié des patients, elle progresse inexorablement malgré un traitement très intensif.

Un régulateur important qui détermine la direction dans laquelle cette maladie se développe est le gène du cancer MYCN. Ce n’est que récemment que l’on a découvert que ce gène cancéreux détermine si les cellules précurseurs se transforment en cellules nerveuses matures ou en cellules malignes de neuroblastome.

Les neuroblastomes dont l’évolution est défavorable sont également porteurs de centaines de copies actives du gène MYCN dans leur génome. L’activité élevée de MYCN entraîne de profonds changements dans le métabolisme des cellules cancéreuses, car MYCN active et désactive à son tour un grand nombre d’autres gènes. Mais quel avantage cela confère-t-il à la cellule cancéreuse, et ce réseau hautement spécialisé, peut-il être spécifiquement perturbé pour combattre activement les cellules cancéreuses ?

Telles étaient les questions posées par l’équipe de scientifiques dirigée par Frank Westermann du Hopp Children’s Cancer Center Heidelberg (KiTZ) et du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ), Andreas Trumpp, du DKFZ et de HI-STEM* gGmbH, et Thomas Höfer du DKFZ.

L’acide aminé cystéine est essentiel aux cellules de neuroblastome

Dans cette étude, les premiers auteurs, Hamed Alborzinia et Andres Florez, ont découvert que les cellules de neuroblastome à forte activité MYCN ont besoin d’une chose en particulier : l’acide aminé cystéine. La cystéine est un élément constitutif important de la plupart des protéines et des lipides cellulaires. Les cellules cancéreuses à croissance rapide ont besoin de grandes quantités de cet élément constitutif pour produire de nouvelles cellules.

En même temps, les cellules cancéreuses ont besoin de cystéine pour se protéger des peroxydes toxiques naturels qui sont produits de manière conditionnelle par leur métabolisme très actif. « La faim pour la cystéine des cellules de neuroblastome est si grande qu’elles utilisent deux voies pour l’obtenir », explique Sina Kreth, autre premier auteur de cette étude.

« Elles utilisent l’importation de l’acide aminé et activent en outre une autre voie de synthèse pour obtenir de la cystéine à partir de l’acide aminé méthionine », ajoute Lena Brückner, premier auteur.

Un test concluant

Afin de tester cette idée, les scientifiques ont délibérément fermé le robinet des tumeurs : Ils ont bloqué l’absorption de la cystéine, la synthèse de la cystéine et ont également désactivé une enzyme clé qui empêche normalement les cellules cancéreuses de s’empoisonner avec des peroxydes. Les cellules cancéreuses ont alors déclenché leur propre autodestruction par ferroptose, et les tumeurs ont rétréci.

« La mort cellulaire par ferroptose a été découverte il y a quelques années seulement, et ces résultats montrent maintenant pour la première fois, non seulement dans des cultures cellulaires mais aussi chez des souris cancéreuses, comment ce processus peut être manipulé pour tuer des cellules de neuroblastome humain hautement agressives en induisant la ferroptose », souligne Hamed Alborzinia.

De futurs essais clinique pour vérifier cette découverte

Pour les patients à haut risque présentant une activité MYCN élevée, cette étude fournit les premières indications sur la manière dont l’équilibre entre l’absorption, la production et la consommation de la cystéine pourrait être perturbé de telle sorte que ces cellules initient également leur autodestruction. Il faut maintenant vérifier dans le cadre d’essais cliniques si ce principe nouvellement découvert s’avérera également efficace dans le traitement des patients atteints de neuroblastome.

Cette recherche a été publiée dans Nature Cancer.

Source : German Cancer Research Center
Crédit photo : StockPhotoSecrets