Des chercheurs de l'Université de Liège et du Center for Cancer Biology du VIB (Leuven) ont découvert un lien avec l'aspartate, un acidé aminé dont la disponibilité est très élevée dans les poumons en cas de cancer. Leur étude est publiée dans Nature.
Des chercheurs du laboratoire de la Pre Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) et du Pr Pierre Close (ULiège, GIGA, Lab of Cancer Signaling) ont découvert que la disponibilité de l'aspartate est l'une des raisons pour lesquelles le poumon est un organe de métastases fréquent. L'aspartate est un acide aminé dont la concentration est très faible dans le plasma sanguin mais, étonnamment, très élevée dans les poumons de souris atteintes d'un cancer du sein métastatique. "Les résultats de cette étude, publiés dans Nature, améliorent la compréhension de la biologie du cancer et pourraient jeter les bases de nouvelles interventions thérapeutiques dans les maladies métastatiques", soulignent les chercheurs.
Un processus de traduction alternatif
Plus de la moitié des patients atteints d'un cancer qui se propage au-delà du site primaire présentent des métastases pulmonaires. Qu'est-ce qui fait des poumons un endroit privilégié des cellules cancéreuses?
Pour le savoir, l'équipe de la Pre Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology) a étudié l'expression des gènes dans les cellules de métastases pulmonaires agressives. Ils ont trouvé des preuves de l'existence d'un "programme de traduction" alternatif. Qu'est-ce que cela signifie ? La traduction est le processus qui utilise notre code génétique comme plan pour fabriquer des protéines dans les cellules. Une modification du programme de traduction se traduit par un ensemble de protéines différentes qui permettent aux cellules cancéreuses de se développer plus facilement dans l'environnement pulmonaire.
Mais qu'est-ce qui déclenche ce programme de traduction alternatif dans les métastases agressives ?
De nombreuses protéines présentes dans notre organisme peuvent influencer le processus de traduction, notamment les facteurs d'initiation. L'un de ces facteurs d'initiation est l'eIF5A, qui donne le coup d'envoi de la traduction. Dans les cellules cancéreuses des métastases pulmonaires, les chercheurs ont découvert une modification activatrice de l'eIF5A appelée "hypusination", associée à une plus grande agressivité du cancer des métastases pulmonaires.
L'aspartate a-t-il quelque chose à voir avec cela ? Tout à fait ! Les chercheurs ont découvert que l'aspartate déclenche cette modification de l'eIF5A par un mécanisme inattendu. De manière surprenante, l'aspartate n'est pas absorbé par les cellules cancéreuses. Au contraire, il active une protéine de surface cellulaire appelée récepteur NMDA dans les cellules cancéreuses, entraînant une cascade de signalisation qui, finalement, déclenche l'hypusination de l'eIF5A. Cette dernière entraîne ensuite un programme de traduction qui renforce la capacité des cellules cancéreuses à modifier leur environnement et à le rendre plus propice à une croissance agressive.
"Nous avons trouvé des niveaux élevés d'aspartate dans les poumons de souris et de patientes atteintes d'un cancer du sein par rapport à des souris et des patientes sans cancer, ce qui suggère que l'aspartate pourrait jouer un rôle important dans les métastases pulmonaires", explique Ginevra Doglioni, doctorante au laboratoire de la Pre Fendt et première auteure de l'étude.
En examinant des échantillons de tumeurs pulmonaires humaines provenant de patientes atteintes d'un cancer du sein métastatique, les scientifiques ont constaté un programme de traduction similaire à celui des souris et une expression élevée de la sous-unité du récepteur NMDA qui lie l'aspartate par rapport aux métastases d'autres organes.
La Pre Fendt explique : "Cette corrélation souligne la pertinence des résultats dans un contexte clinique et suggère que la signalisation de l'aspartate pourrait être une caractéristique commune des cellules cancéreuses qui se développent dans les poumons. En outre, il existe des médicaments qui ciblent le mécanisme que nous avons identifié et, par conséquent, des recherches supplémentaires pourraient permettre de le transposer dans un contexte clinique."
Dans le cadre de cette étude, l'équipe du GIGA a joué un rôle clé en caractérisant la reprogrammation traductionnelle responsable de l'adaptation des cellules cancéreuses et de la formation de métastases en réponse à l'aspartate. Forts d'une expertise reconnue dans l'étude de la régulation de la traduction, l'équipe du Pr Pierre Close, investigateur WELBIO-FNRS, a exploité des technologies de pointe pour décrypter les mécanismes moléculaires précis. Ces mécanismes permettent aux cellules cancéreuses pulmonaires d'exploiter l'aspartate comme agent pro-métastatique, notamment en modulant la traduction alternative des ARNm.
Des chercheurs du laboratoire de la Pre Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) et du Pr Pierre Close (ULiège, GIGA, Lab of Cancer Signaling) ont découvert que la disponibilité de l'aspartate est l'une des raisons pour lesquelles le poumon est un organe de métastases fréquent. L'aspartate est un acide aminé dont la concentration est très faible dans le plasma sanguin mais, étonnamment, très élevée dans les poumons de souris atteintes d'un cancer du sein métastatique. "Les résultats de cette étude, publiés dans Nature, améliorent la compréhension de la biologie du cancer et pourraient jeter les bases de nouvelles interventions thérapeutiques dans les maladies métastatiques", soulignent les chercheurs.Plus de la moitié des patients atteints d'un cancer qui se propage au-delà du site primaire présentent des métastases pulmonaires. Qu'est-ce qui fait des poumons un endroit privilégié des cellules cancéreuses?Pour le savoir, l'équipe de la Pre Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology) a étudié l'expression des gènes dans les cellules de métastases pulmonaires agressives. Ils ont trouvé des preuves de l'existence d'un "programme de traduction" alternatif. Qu'est-ce que cela signifie ? La traduction est le processus qui utilise notre code génétique comme plan pour fabriquer des protéines dans les cellules. Une modification du programme de traduction se traduit par un ensemble de protéines différentes qui permettent aux cellules cancéreuses de se développer plus facilement dans l'environnement pulmonaire.Mais qu'est-ce qui déclenche ce programme de traduction alternatif dans les métastases agressives ?De nombreuses protéines présentes dans notre organisme peuvent influencer le processus de traduction, notamment les facteurs d'initiation. L'un de ces facteurs d'initiation est l'eIF5A, qui donne le coup d'envoi de la traduction. Dans les cellules cancéreuses des métastases pulmonaires, les chercheurs ont découvert une modification activatrice de l'eIF5A appelée "hypusination", associée à une plus grande agressivité du cancer des métastases pulmonaires.L'aspartate a-t-il quelque chose à voir avec cela ? Tout à fait ! Les chercheurs ont découvert que l'aspartate déclenche cette modification de l'eIF5A par un mécanisme inattendu. De manière surprenante, l'aspartate n'est pas absorbé par les cellules cancéreuses. Au contraire, il active une protéine de surface cellulaire appelée récepteur NMDA dans les cellules cancéreuses, entraînant une cascade de signalisation qui, finalement, déclenche l'hypusination de l'eIF5A. Cette dernière entraîne ensuite un programme de traduction qui renforce la capacité des cellules cancéreuses à modifier leur environnement et à le rendre plus propice à une croissance agressive."Nous avons trouvé des niveaux élevés d'aspartate dans les poumons de souris et de patientes atteintes d'un cancer du sein par rapport à des souris et des patientes sans cancer, ce qui suggère que l'aspartate pourrait jouer un rôle important dans les métastases pulmonaires", explique Ginevra Doglioni, doctorante au laboratoire de la Pre Fendt et première auteure de l'étude.En examinant des échantillons de tumeurs pulmonaires humaines provenant de patientes atteintes d'un cancer du sein métastatique, les scientifiques ont constaté un programme de traduction similaire à celui des souris et une expression élevée de la sous-unité du récepteur NMDA qui lie l'aspartate par rapport aux métastases d'autres organes.La Pre Fendt explique : "Cette corrélation souligne la pertinence des résultats dans un contexte clinique et suggère que la signalisation de l'aspartate pourrait être une caractéristique commune des cellules cancéreuses qui se développent dans les poumons. En outre, il existe des médicaments qui ciblent le mécanisme que nous avons identifié et, par conséquent, des recherches supplémentaires pourraient permettre de le transposer dans un contexte clinique."Dans le cadre de cette étude, l'équipe du GIGA a joué un rôle clé en caractérisant la reprogrammation traductionnelle responsable de l'adaptation des cellules cancéreuses et de la formation de métastases en réponse à l'aspartate. Forts d'une expertise reconnue dans l'étude de la régulation de la traduction, l'équipe du Pr Pierre Close, investigateur WELBIO-FNRS, a exploité des technologies de pointe pour décrypter les mécanismes moléculaires précis. Ces mécanismes permettent aux cellules cancéreuses pulmonaires d'exploiter l'aspartate comme agent pro-métastatique, notamment en modulant la traduction alternative des ARNm.
