Selon une étude menée par Massachusetts Institute of Technology publiée dans Cancer Research, les chercheurs savent depuis longtemps que les tumeurs ont de nombreuses poches d’acidité élevée, généralement situées au plus profond de la tumeur, où l’oxygène disponible est faible. Or, des chercheurs ont découvert que les surfaces tumorales sont également très acides et que cette acidité aide les tumeurs à devenir plus invasives et métastatiques.
Les chercheurs ont découvert que l'environnement acide aide les cellules tumorales à produire des protéines qui les rendent plus agressives. Les chercheurs ont également montré qu’ils pouvaient inverser ce processus chez les souris en rendant l’environnement tumoral moins acide.
Les chercheurs attribuent généralement une acidité élevée de la tumeur au manque d'oxygène, ou à l'hypoxie, qui se produit souvent dans les tumeurs, car elles ne disposent pas d'un apport sanguin suffisant. Cependant, jusqu'à présent, il était difficile de cartographier avec précision l'acidité de la tumeur et de déterminer si elle chevauchait avec des régions hypoxiques.
Pour l'étude, les chercheurs ont utilisé une sonde appelée pH (Low) Insertion Peptide (pHLIP) afin de cartographier les régions acides des tumeurs mammaires chez la souris. Ces derniers mentionnent que le peptide est flou au pH normal mais devient plus stable à un pH bas et acide. Lorsque cela se produit, le peptide peut s'insérer dans les membranes cellulaires. Cela permet aux chercheurs de déterminer quelles cellules ont été exposées à des conditions acides en identifiant les cellules qui ont été marquées avec le peptide.
Les chercheurs ont découvert que non seulement les cellules de l’intérieur de la tumeur étaient dépourvues d’oxygène, mais aussi qu’il existait des régions acides à la limite de la tumeur et le tissu structural qui l’entoure, appelé stroma.
Les chercheurs ont constaté que de nombreux tissus tumoraux ne présentant aucune hypoxie étaient clairement exposés à l'acidose. En poussant plus loin leur analyse, ils ont réalisé que l'hypoxie n'expliquerait probablement pas la majorité des régions de la tumeur qui étaient acides.
Ils ont découvert que de nombreuses cellules à la surface de la tumeur avaient basculé vers un type de métabolisme cellulaire appelé glycolyse aérobie. Selon les chercheurs, le processus génère de l'acide lactique en tant que sous-produit, ce qui pourrait expliquer la forte acidité. Les chercheurs ont également découvert que dans ces régions acides, les cellules avaient activé les programmes d'expression génique associés à l'invasion et aux métastases. Près de 3 000 gènes ont présenté des modifications de l’activité dépendantes du pH et près de 300 modifications de la manière dont les gènes sont assemblés ou épissés.
Selon les chercheurs, l'acidose tumorale donne lieu à l'expression de molécules impliquées dans l'invasion et la migration de cellules. Cette reprogrammation, qui est une réponse intracellulaire à une chute du pH extracellulaire, donne aux cellules cancéreuses la capacité de survivre dans des conditions de pH bas et de proliférer
Les chercheurs rapportent que ces gènes activés incluent Mena, qui code pour une protéine qui joue normalement un rôle clé dans le développement embryonnaire. Les chercheurs mentionnent avoir précédemment découvert que dans certaines tumeurs, Mena était épissé différemment, produisant une autre forme de la protéine appelée MenaINV (invasive). Cette protéine aide les cellules à migrer dans les vaisseaux sanguins et à se propager à travers le corps. Les chercheurs mentionnent également que la CD44 est une autre protéine clé qui subit un épissage alternatif dans des conditions acides. Elle aide également les cellules tumorales à devenir plus agressives et à traverser les tissus extracellulaires qui les entourent normalement.
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