Tuer les cellules cancéreuses en bloquant leur courant électrique

Biologie https://live.staticflickr.com/65535/48158837361_d3867bdac4_b.jpg https://live.staticflickr.com/65535/48158837361_d3867bdac4_b.jpg Technologie Média 2 https://technologiemedia.net/2019/06/30/tuer-les-cellules-cancereuses-en-bloquant-leur-courant-electrique/#comments
873

tuer-cellules-cancéreuses-courant-électrique

Peut-on tuer les cellules cancéreuses en coupant leur alimentation en électricité? C’est l’implication d’un nouveau regard sur la façon dont les cellules échangent les électrons. Cela pourrait annoncer des dispositifs qui s’assemblent à l’intérieur des tumeurs pour éteindre leur courant électrique et les affamer jusqu’à la mort.

Affamer les cellules cancéreuses en bloquant le transfert d’électrons

Frankie Rawson de l’Université de Nottingham, au Royaume-Uni, et ses collègues ont détecté de subtils changements dans les courants bioélectriques émanant de différents types de cellules cancéreuses. Ces modifications suggèrent quels changements métaboliques se sont produits dans les cellules pour permettre la division rapide caractéristique du cancer.

Toutes les cellules biologiques utilisent des électrons pour s’auto-alimenter. Au début des années 2000, des chercheurs ont découvert que les cellules pouvaient  également envoyer des électrons hors de leurs membranes par le biais de «relais» biologiques constitués de protéines et d’autres molécules. Mais nous ne connaissions pas l’importance de ce transfert d’électrons à membrane trans-plasmatique (tPMET). «Je pense que nous commençons tout juste à prendre conscience de l’importance de ce processus», déclare Rawson.

Les gens soupçonnent depuis longtemps qu’il existe un lien entre la façon dont les cellules cancéreuses modifient leur métabolisme pour se répandre et se développer et les modifications apportées à la façon dont les cellules effectuent ce transfert d’électrons transplasmique.

Les cellules normales produisent presque toute leur énergie dans les mitochondries, leurs «centrales» internes. Mais les mitochondries ne peuvent pas répondre aux exigences agressives d’une cellule cancéreuse à division rapide. C’est pourquoi les cellules cancéreuses diminuent leur mitochondrie et accélèrent une voie métabolique appelée glycolyse, qui convertit le sucre en énergie.

Les cellules cancéreuses éjectent leurs électrons à l’aide de tPMET

La réduction de la sortie des mitochondries crée un problème, car des électrons libres s’accumulent à l’intérieur de la cellule, obstruant le processus de glycolyse. Pour ne pas mourir de faim, les cellules cancéreuses éjectent ces électrons supplémentaires à l’aide de tPMET.

«Le tPMET est comme une soupape de sécurité», déclare Patries Herst de l’Université d’Otago, en Nouvelle-Zélande. En effet, plus un cancer est invasif et agressif, plus il dépend de la glycolyse, puis du tPMET pour se débarrasser des électrons.

Il existe plusieurs types de tPMET avec des fonctions différentes, ce qui a rendu difficile l’étude de leur implication dans la croissance tumorale. «Il y a eu plusieurs bonnes enquêtes», déclare Lars Jeuken de l’Université de Leeds, au Royaume-Uni. «Mais personne n’avait jamais compris comment mesurer directement le courant d’électrons».

L’équipe de Rawson a soupçonné que la force de ces courants électroniques pouvait révéler le moment où une cellule était devenue cancéreuse. « Si une cellule subit beaucoup de tension », dit Herst, « cela signifie qu’elle utilise énormément ce système, ce qui pourrait avoir des conséquences sur le niveau d’agressivité et d’invasion du cancer. »

Rawson et ses collègues ont examiné la force du courant électrique pour trois différentes lignées cellulaires de cancer du poumon et cela a montré de nettes différences, leur permettant de déterminer quelles cellules cancéreuses étaient métastatiques ou capables de se propager et lesquelles n’étaient pas invasives.

Comme l’a soupçonné l’équipe, lorsqu’elle a conçu les cellules pour réduire le nombre de relais tPMET, leurs mitochondries n’étaient plus en mesure de produire suffisamment d’énergie et sont devenues trop lourdes. Mais une surprise les attendait: au lieu du ralentissement prévu de la transmission des électrons, ils ont constaté une « augmentation sensible » du courant, a déclaré Rawso, les cellules utilisant le tPMET restant pour éjecter autant d’électrons que possibles.

Empêcher ce transfert d’électrons pour tuer les cellules cancéreuses

«Ce fut une découverte majeure pour nous», déclare Rawson. « Parce que si vous pouvez empêcher ce transfert d’électrons externe, les cellules disposent de moyens limités pour maintenir leur énergie, de sorte qu’elles ne pourront pas proliférer ou qu’elles mourront. »

Cela soulève également une autre possibilité: si nous pouvions inhiber le transfert d’électrons, nous pourrions affamer les cellules cancéreuses. Aucun médicament disponible ne peut interférer avec le tPMET, mais cette nouvelle recherche suggère que nous pourrions le faire d’une autre manière.

Paola Sanjuan-Alberte, également à l’Université de Nottingham, et Rawson travaillent sur des nano-électrodes à auto-assemblage qui pourraient servir d’interface avec les cellules cancéreuses pour modifier leur signalisation électrique. Ces dispositifs appliqueraient un champ électrique pour empêcher les relais d’une cellule de perdre des électrons.

Poursuivre les études pour mieux comprendre le rôle de ce transfert d’électrons 

Cependant, Herst et Jeuken préviennent qu’il est nécessaire de poursuivre les études pour mieux comprendre le rôle de ce transfert d’électrons dans les cellules normales et saines.

Cette recherche a été publiée dans Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics.

Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

https://live.staticflickr.com/65535/48158837361_d3867bdac4_b.jpg

2 thoughts on “Tuer les cellules cancéreuses en bloquant leur courant électrique”

  1. Cancer systems biology encompasses the application of systems biology approaches to cancer research, in order to study the disease as a complex adaptive system with emerging properties at multiple biological scales.More explicitly, because cancer spans multiple biological, spatial and temporal scales, communication and feedback mechanisms across the scales create a highly complex dynamic system. The relationships between scales is not simple or necessarily direct, and sometimes become combinatorial, so that systems approaches are essential to evaluate these relationships quantitatively and qualitatively.

    • C’est un commentaire intéressant, car en effet le cancer est une maladie aux multiples facettes.

Les commentaires sont fermés