Des cellules sœurs découvrent des états résistants préexistants dans le cancer


Dans de nombreux cancers, comme le cancer de l’ovaire, chaque cycle de chimiothérapie tue la majorité des cellules cancéreuses, tandis qu’une petite population d’entre elles survit grâce au traitement. Ces cellules sont généralement plus résistantes au prochain cycle de traitement et peuvent ainsi repousser en une tumeur mortelle et résistante au traitement.

Dans une étude récente publiée dans Communications naturelles, des chercheurs de l'Université d'Helsinki ont voulu savoir en quoi cette petite population de cellules survivantes différait des autres cellules plus sensibles déjà avant le traitement. Pour permettre ce voyage cellulaire dans le temps, ils ont développé ReSisTrace, une méthodologie qui tire parti de la similitude des cellules sœurs pour retracer la résistance préexistante aux traitements dans le cancer.

Étiquetage des cellules cancéreuses avec des codes-barres génétiques

« Dans ReSisTrace, nous étiquetons les cellules cancéreuses de manière unique avec des codes-barres génétiques et leur permettons de se diviser une fois, de sorte que nous obtenions deux cellules sœurs identiques partageant le même code-barres. Nous analysons ensuite l'expression des gènes unicellulaires de la moitié des cellules avant le traitement, tout en traitant l'autre moitié avec une chimiothérapie ou un autre traitement anticancéreux. À partir des cellules survivantes, nous pouvons identifier les codes-barres des cellules résistantes. En utilisant leurs cellules sœurs analysées avant le traitement, nous pouvons découvrir en quoi les cellules qui survivront grâce au traitement diffèrent des les cellules présensibles, révélant ainsi les états résistants préexistants », explique Jun Dai, doctorant dans le groupe d'Anna Vähärautio, qui a développé la méthodologie pour tracer les cellules sœurs.

La méthode a été appliquée pour révéler des états cellulaires résistants à la chimiothérapie, à la thérapie ciblée ou à l’immunité innée dans le cancer séreux de l’ovaire de haut grade. « Nous avons constaté que les gènes associés à la protéostase et à la surveillance de l'ARNm sont importants pour expliquer la résistance préexistante aux traitements. Fait intéressant, nous avons constaté que le déficit de réparation de l'ADN, très courant dans le cancer de l'ovaire, sensibilise ces cellules non seulement à la chimiothérapie et aux inhibiteurs de PARP, mais également à NK tue », explique Shuyu Zheng, doctorant du groupe de Jing Tang, qui a dirigé l'analyse informatique.

Le laboratoire du professeur agrégé Jing Tang a ensuite exploité les changements révélés dans l'expression des gènes pour prédire de petites molécules qui pourraient faire passer les cellules d'un état résistant à un état sensible. « Nous avons développé une méthode informatique pour corréler les états résistants avec les changements d'expression génique induits par un médicament. Idéalement, si un médicament peut inverser les profils d'expression génique des cellules résistantes, il peut alors être considéré comme un moyen potentiel de vaincre la résistance »,  » déclare le professeur agrégé Jing Tang et chef d'équipe du programme de recherche en oncologie systémique de l'Université d'Helsinki.

Les chercheurs ont découvert que la plupart des petites molécules prédites modifiaient effectivement les modèles d’expression génique des cellules cancéreuses vers des états sensibles. Plus important encore, après l'ajout de ces médicaments, les cellules cancéreuses étaient significativement plus sensibles au carboplatine, à l'inhibiteur de PARP ou à la destruction de NK, illustrant que les états de pré-résistance identifiés par ReSisTrace étaient fonctionnellement pertinents et ciblables. « Notre nouvelle approche expérimentale et informatique exploite réellement la puissance de l'omique unicellulaire et de l'intégration des données pharmacologiques », résume le professeur agrégé Jing Tang.

Méthode largement applicable pour identifier et cibler les états cellulaires résistants préexistants dans tous les types de cancer

« La méthode que nous avons développée révèle les caractéristiques des cellules qui deviendront – à l'avenir – résistantes aux traitements anticancéreux en couplant l'état et le destin des cellules dans la résolution des cellules sœurs. Elle est largement applicable pour identifier et cibler les cellules résistantes préexistantes. « , conclut Anna Vähärautio, boursière de recherche sur le cancer K. Albin Johansson, Fondation. pour l'Institut finlandais du cancer et chef d'équipe du programme de recherche en oncologie systémique de l'Université d'Helsinki.

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