Projet Dynameca – Biologie du cancer

Comment les cellules cancéreuses se propagent et forment des métastases

Les cancers les plus fréquents, comme ceux du sein, du poumon ou de la prostate, sont des carcinomes. Ils se développent à partir d’un tissu appelé épithélium, où les cellules sont bien attachées entre elles. Mais certaines cellules cancéreuses arrivent à se détacher et à voyager dans l’organisme. Elles forment alors des métastases, des tumeurs secondaires qui envahissent d’autres organes.

Pourquoi les cellules cancéreuses deviennent mobiles ?

Pour se déplacer, les cellules cancéreuses doivent changer d’état. Elles passent d’une forme épithéliale, où elles sont solidement accrochées entre elles, à une forme mésenchymateuse, où elles deviennent plus mobiles. Ce phénomène, appelé transition épithélio-mésenchymateuse, est naturel pendant le développement de l’embryon, mais reste normalement inactif chez l’adulte. Pourtant, dans certains cancers, il se réactive à cause de mutations génétiques, rendant la tumeur plus agressive.

Une étude pour mieux comprendre la formation des métastases

Le Dr Éric Théveneau et son équipe ont étudié deux familles de gènes souvent impliqués dans les cancers : Sox9 et Snail2. Leur objectif ? Observer comment ces gènes influencent la formation des tumeurs et leur agressivité.

Pour cela, ils ont utilisé un modèle innovant basé sur des cultures d’organes, sans recourir aux animaux de laboratoire.

Quatre stratégies pour décrypter le cancer

Les chercheurs ont mené plusieurs analyses en parallèle :

Observer la transformation des cellules

Dès l’activation des gènes cancéreux, les cellules changent rapidement : elles modifient leur forme, leur croissance et leur capacité à envahir leur environnement.

Reconstituer le cancer en 3D

Grâce à des images en microscopie confocale, les scientifiques ont reconstruit la structure des tumeurs à leurs débuts. Résultat ? La forme des noyaux change dès les premiers stades du cancer.

Identifier les gènes clés

En comparant des tumeurs peu et très invasives, l’étude a révélé 300 gènes impliqués dans la progression du cancer. Parmi eux, 20 jouent un rôle essentiel dans la mobilité et l’agressivité des cellules.

Créer un modèle mathématique du cancer

Une modélisation informatique a permis de prédire comment les cellules tumorales évoluent et deviennent mobiles.

De nouvelles pistes pour bloquer les métastases

Cette étude a mis en lumière deux enzymes clés : MMP14 et MMP28. Ces protéines, souvent présentes dans les cancers, jouent un rôle bien plus large qu’on ne le pensait :

• MMP14 réorganise la structure des cellules, indépendamment de son rôle connu.
• MMP28 entre dans le noyau des cellules et active d’autres gènes impliqués dans leur migration.

Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles stratégies pour bloquer la propagation du cancer, notamment pour le cancer de la prostate et du côlon.

Un projet qui continue d’avancer

Grâce à ce projet, plusieurs chercheurs ont pu poursuivre leurs travaux sur la formation des métastases. Aujourd’hui, l’équipe développe un nouveau modèle mathématique pour mieux comprendre comment les cellules tumorales deviennent invasives.

Les résultats de cette étude offrent des perspectives inédites pour le diagnostic et les traitements du cancer. En identifiant les signaux précoces qui déclenchent la transition des cellules cancéreuses, il sera peut-être possible, à terme, de stopper le processus avant qu’il ne devienne irréversible.