Comment les cellules cancéreuses envoient souvent les mauvais signaux

Le corps humain fonctionne en grande partie grâce aux milliards de signaux chimiques envoyés entre et à l’intérieur des cellules. Les cellules saines échangent des signaux pour réguler le système immunitaire, aider les muscles et les organes à fonctionner et effectuer une liste interminable de tâches biologiques. Ces signaux déterminent également comment les cellules se développent et se divisent, et quand elles s’arrêtent pour faire place à de nouvelles cellules saines (appelées apoptose) – des processus critiques qui déterminent tout, de la façon dont le corps guérit le genou blessé au vieillissement de la peau et au développement du cerveau. et traite la douleur.

Cette communication constante est si essentielle à la santé et au développement du corps que lorsque les signaux cellulaires échouent, des interférences peuvent provoquer un certain nombre de conditions ou de maladies, telles que le diabète ou le cancer. En fait, les chercheurs ont conclu que de nombreux cancers se forment lorsque ces signaux sont interrompus, détournés ou utilisés à d’autres fins plus nocives. Ces connaissances de pointe sont devenues un axe majeur de recherche qui a conduit à une nouvelle ligne émergente de traitements contre le cancer.

À mesure que les scientifiques en apprennent davantage sur le fonctionnement des signaux cellulaires et sur ce qui se passe lorsqu’ils se mélangent, ils découvrent que l’interception des signaux provenant de cellules cancéreuses brisées peut aider le corps à combattre la maladie. Certains médicaments, par exemple, sont conçus pour bloquer les signaux que les cellules cancéreuses envoient pour échapper au système immunitaire. Dans d’autres cas, la signalisation des cellules cancéreuses reste un mystère et un puissant axe de recherche future. « Nous avons beaucoup à apprendre sur les subtilités de la signalisation cellulaire, l’évitement de l’apoptose et d’autres mécanismes de croissance et de régulation cellulaires », déclare le Dr Pamela Creeley, MD, directrice de la division d’oncologie médicale des Cancer Treatment Centers of America. . ^® (CTCA) et chef du service d’oncologie médicale de notre hôpital de Philadelphie. « Dans le même temps, il y a eu des avancées importantes dans les domaines de la biologie, de l’oncologie et de l’immunologie qui peuvent traduire les découvertes scientifiques en traitements. »

Recevoir le message

La cellule reçoit des messages via des récepteurs situés à sa surface. Les récepteurs sont comme des antennes cellulaires équivalentes qui reçoivent des signaux chimiques via des molécules de protéines, ou des ligands, d’autres cellules. Lorsque la liaison atteint le récepteur, elle déclenche une réaction en chaîne qui permet au signal de pénétrer à la surface de la cellule et d’atteindre le liquide épais à l’intérieur, appelé cytoplasme. Une fois à l’intérieur de la cellule, le message passe d’une enzyme à une autre le long de la voie de signalisation jusqu’à ce qu’il atteigne sa destination : le noyau, où se trouve l’ADN de chaque cellule. La cellule exécute alors les instructions codées dans le signal.

Chaque jour, les cellules du corps envoient et reçoivent des milliards de signaux. Dans certaines cellules cancéreuses, les signaux envoyés pour réguler la croissance ou initier l’apoptose sont court-circuités, ce qui entraîne une croissance cellulaire rapide pouvant conduire à des tumeurs. Par exemple, le récepteur du facteur de croissance épidermique humain 2 (HER2), qui se trouve à la surface des cellules normales, envoie des signaux qui aident les cellules à se développer. Chez certaines patientes atteintes d’un cancer du sein, les cellules produisent trop de récepteurs HER2, provoquant une surcharge de signaux pouvant conduire à une croissance incontrôlée.

Contourner le signal principal

Alors que les cellules saines continuent de se diviser et de prospérer, les cellules cancéreuses peuvent prendre le contrôle de ces voies de signalisation et les utiliser de manière nocive, par exemple pour les aider à se développer et à se propager. L’une des voies de signalisation les plus anciennes et les plus importantes du corps s’appelle le hérisson. Plus actif avant la naissance et pendant l’enfance, le parcours du hérisson transmet une variété d’instructions qui indiquent au corps comment développer et entretenir nos organes, notre peau et nos os. Alors que nous entrons dans l’âge adulte, la voie Hedgehog est presque fermée, à moins que les cellules cancéreuses ne l’activent à nouveau. Une fois activée, la voie de signalisation qui aidait le corps à mûrir en vieillissant peut maintenant être utilisée pour aider à la propagation des tumeurs. Des scientifiques californiens ont lié la réactivation de la voie Hedgehog aux tumeurs stromales gastro-intestinales, tandis que des chercheurs de Caroline du Nord concluent qu’un signal qui réactive la voie « 

Les scientifiques pensent que si la communication cellulaire est essentielle pour aider certaines tumeurs à se développer, elle peut également être utilisée pour inverser le comportement et, dans certains cas, tuer le cancer. Le développement de médicaments conçus pour un récepteur, un ligand ou une voie spécifique est à la base de certaines thérapies ciblées, qui sont utilisées pour traiter différents types de cancer. Ces médicaments sont conçus pour perturber la communication cellulaire en :

• Ciblez le ligand afin qu’il ne puisse pas se connecter au futur. Par exemple, le bevacizumab (Avastin®), utilisé pour traiter les cancers colorectal, du sein, du rein et du poumon non de petite taille, ainsi que certaines tumeurs cérébrales, tente d’empêcher une protéine spécifique de se lier à un récepteur qui déclenche des signaux de croissance, annulant ainsi la communication qui aide le cancer à se développer et à se développer.
• Allez au récepteur. Le trastuzumab (Herceptin®), par exemple, l’un des médicaments les plus couramment prescrits pour le cancer du sein HER2-positif, est conçu pour cibler les récepteurs protéiques HER2 défectueux et bloquer les signaux de croissance.
• Cibler la voie de signalisation au sein de la cellule. Lorsque le récepteur est activé, il libère une enzyme appelée tyrosine kinase, qui agit comme un interrupteur marche/arrêt pour de nombreux signaux cellulaires. Les inhibiteurs de la tyrosine kinase tels que l’erlotinib (Tarceva®), qui est utilisé pour traiter certains cancers du poumon non à petites cellules et les cancers du pancréas, sont conçus pour maintenir cette inhibition.

L’espoir, dit le Dr Crilly, est que trouver de nouvelles façons d’exploiter ces connexions et d’en apprendre davantage sur les subtilités des voies de signalisation aidera les chercheurs en cancérologie à développer de nouveaux traitements contre le cancer. « La recherche des détails des voies de signalisation pourrait fournir aux scientifiques des informations sur de nouveaux traitements médicamenteux qui pourraient avoir un impact significatif », dit-il.

À la recherche de meilleurs traitements et stratégies de prévention, les scientifiques en apprennent davantage sur la façon dont le cancer se développe et survit, même dans les environnements les plus difficiles. Ce blog fait partie d’une série occasionnelle intitulée Comment le cancer fait-il ? Conçu pour mettre en évidence les comportements liés au cancer récemment découverts qui ajoutent à notre compréhension croissante.