Les mitochondries s'unissent pour tuer les cellules cancéreuses

Une mitochondrie est un organite, possédant toutes les caractéristiques d'un organisme procaryote, entourée d'une double membrane et retrouvée chez la plupart des cellules eucaryotes. Or, comme le rapporte une étude menée par Hokkaido University publiée dans Nature Communications, cibler une voie qui contrôle le mouvement des mitochondries, les centrales de toutes les cellules, pourrait réduire l’invasion du cancer et la résistance à la radiothérapie

En effet, des chercheurs ont étudié les molécules impliquées dans les mouvements mitochondriaux au sein de cellules de cancer du sein hautement invasives. Ils ont identifié une voie conduisant finalement à la dispersion de ces organites générateurs d'énergie vers la périphérie des cellules, augmentant ainsi le pouvoir invasif du cancer. Lorsque cette voie a été bloquée, les mitochondries se sont agrégées au centre de la cellule, où elles ont commencé à surproduire et à laisser échapper des espèces réactives de l'oxygène (reactive oxygen species, ROS), des molécules instables contenant de l'oxygène. ROS est connu pour améliorer le pouvoir envahissant du cancer, mais en quantités excessives, il peut conduire à la mort des cellules cancéreuses.

Comme le rapportent les chercheurs, les mitochondries sont connues pour se déplacer dans le cytoplasme cellulaire lorsque différents types de cellules se déplacent. Les chercheurs soulignent, à titre d'exemple, qu''elles se rassemblent à l'extrémité des globules blancs en direction d'un envahisseur étranger et à la pointe des cellules cancéreuses envahissantes. Une protéine d'adhésion à la surface de la cellule, appelée intégrine, est également connue pour favoriser le caractère envahissant du cancer. Les chercheurs mentionnent que les mécanismes qui sous-tendent ces mouvements ne sont toutefois pas encore bien compris.

Certains traitements, y compris les rayonnements ionisants, augmentent la production de ROS dans les cellules cancéreuses, contribuant ainsi à leurs effets anticancéreux. Mais certaines cellules cancéreuses développent une tolérance aux ROS qui leur permet de traiter davantage. Les chercheurs souhaitaient étudier les mouvements mitochondriaux au sein des cellules cancéreuses et la relation entre ces mouvements, les intégrines et les ROS, tous impliqués dans l'invasion du cancer.

Les chercheurs ont étiqueté une variété de molécules dans des cellules cancéreuses invasives contenant des composés fluorescents pour suivre les mouvements mitochondriaux et la production de ROS. Ils ont ensuite bloqué les molécules clés impliquées dans le caractère envahissant.

Ils ont découvert qu'une voie moléculaire facilitant le recyclage de l'intégrine au sein de la cellule, appelée Arf6-AMP1-PRKD2, facilite également la localisation des mitochondries. L'accumulation d'intégrines conduit à la formation d'un complexe d'adhésion au niveau de la membrane cellulaire, qui induit finalement un trafic de mitochondries vers la périphérie cellulaire. La perturbation de cette voie a entraîné l'agrégation des mitochondries près du centre cellulaire, réduisant ainsi le pouvoir envahissant des cellules cancéreuses. Au cours de l’expérience, les chercheurs ont également modifié directement la distribution des mitochondries, constatant que l’agrégation mitochondriale elle-même entraînait une production excessive de ROS, entraînant la mort des cellules cancéreuses.

Les chercheurs croient que la voie favorisant la dispersion mitochondriale rend les cellules cancéreuses plus résistantes aux traitements qui tentent de tuer la cellule en augmentant la production d'espèces réactives de l'oxygène.

Selon les chercheurs, leurs résultats indiquent un nouveau lien moléculaire entre les mouvements cellulaires et la dynamique mitochondriale, qui semble crucial pour l’activité invasive et la tolérance aux espèces réactives à l’oxygène des cancers hautement invasifs.