Comment et pourquoi les cellules se détruisent-elles elles-mêmes ?
L’apoptose est un processus par lequel une cellule pathologique se tue de manière planifiée. Ce processus complexe se produit dans chaque cellule du corps et il existe deux mécanismes pour son activation : à travers les récepteurs de mort présents sur la membrane cellulaire ou à travers les mitochondries. Chacun de ces mécanismes provoque l’activation d’enzymes de contrôle de la vie et de la mort cellulaires, les caspases. Ce système est étroitement contrôlé par des protéines qui régulent l’apoptose. Dans de nombreuses cellules cancéreuses, l’activité des protéines inhibitrices de la mort augmente, ce qui leur donne un avantage et les rend résistantes à la chimiothérapie.
Les chercheurs de l’hôpital Hadassah Ein Kerem et de la Faculté de médecine de l’Université Hébraïque de Jérusalem – le Professeur Dina Ben-Yehuda, le Professeur Shimon Benita, le Dr. Taher Nassar, le Dr. Ricky Perlman et le Dr. Ihab Abdel Rahman – examinent dans leurs études comment les cellules cancéreuses apprennent à échapper à l’apoptose et contribuent ainsi au développement de tumeurs malignes.
Comment les cellules cancéreuses dans le lymphome peuvent-elles être traitées sans endommager les cellules saines ?
le Professeur Ben-Yehuda, Doyenne de la Faculté de Médecine de l’Université Hébraïque explique : « Une des maladies malignes que nous étudions, qui se développe en raison de l’inhibition de l’apoptose, est le lymphome. Le manque de mort des cellules lymphomateuses est la principale raison du développement lent de la maladie. Et les cellules lymphomateuses sont résistantes à la chimiothérapie car elle vise à endommager leur division rapide et non à créer l’apoptose. Par conséquent, nous avons cherché à comprendre pourquoi les cellules lymphomateuses ne meurent pas, quel est le mécanisme qui leur permet de le faire »
Les chercheurs ont créé une composition de nanoparticules capable de détruire les cellules lymphomateuses chez les souris :
Les chercheurs ont découvert qu’une des protéines qui inhibe la mort des cellules lymphomateuses et d’autres cellules tumorales, en inhibant les caspases, aide les cellules à survivre et favorise le développement des tumeurs, est une protéine appelée Livin (qui appartient à une famille de protéines bien connue appelée IAP – Inhibiteur de Protéines de l’Apoptose).
Selon le Professeur Ben-Yehuda, « Nous avons réalisé qu’il existe une interaction entre les caspases et la protéine Livin ; Cette protéine inhibe la mort cellulaire, mais dans certaines conditions – par exemple dans des cellules contaminées ou mutées qui doivent mourir – les caspases coupent Livin et en produisent une nouvelle, petite protéine qui non seulement n’inhibe pas l’apoptose mais l’induit également, appelée tLivin. »
Suite à cette découverte, les chercheurs ont décidé de se concentrer sur tLivin ; Ils l’ont testé dans des dizaines de cellules cancéreuses (dans des tubes à essai, des souris et des tumeurs humaines) résistantes à la chimiothérapie, et ont découvert qu’il favorise une mort intense.
Afin de mener tLivin vers les cellules cancéreuses, dans leur dernière étude, qui a remporté une subvention de la National Science Foundation, les équipes de recherche du Professeur Ben-Yehuda de Hadassah Ein Kerem et du Professeur Benita de l’Université hébraïque se sont associées et ont créé dans le laboratoire du Professeur Benita des nanoparticules qui transportent tLivin et en plus la molécule la protéine CD40 comme traitement possible pour le lymphome. La molécule CD40 a été choisie car les cellules lymphomateuses possèdent des récepteurs pour cette protéine. Ils ont ensuite injecté ce bracelet à des souris atteintes de lymphome et ont découvert son efficacité.
« Le traitement s’est avéré efficace contre les cellules lymphomateuses et a significativement prolongé la survie des souris. De plus, il a été découvert comme un traitement potentiel pour le lymphome impliquant le système nerveux (pour lequel la chimiothérapie est limitée dans le traitement). Ceci comparé à des souris atteintes de lymphome qui n’ont pas été traitées et sont mortes en peu de temps et comparé à des souris traitées avec un médicament de chimiothérapie (doxorubicine), qui a pu détruire les cellules lymphomateuses mais était toxique », explique le Dr. Abdel Rahman.
Les chercheurs ont développé un système de livraison de médicaments intégré avec des protéines actives qui peuvent traiter un cancer avancé résistant à la chimiothérapie. Les nanoparticules ont été conçues et fabriquées pour délivrer des médicaments directement aux cellules cancéreuses.
Selon le Professeur Benita, « L’objectif de cette étude était de cibler tLivin dans les cellules cancéreuses sans nuire aux cellules saines. Par conséquent, nous avons utilisé la nanotechnologie et créé une composition de tLivin et d’un ligand CD40 capable de cibler uniquement les cellules cancéreuses qui surexpriment les récepteurs CD40. C’est ainsi que nous avons en fait développé un traitement possible pour le lymphome qui est un type de cancer du sang. Nous espérons que les traitements combinant tLivin et le ligand CD40, avec ou sans chimiothérapie, piégés dans des nanoparticules, seront testés dans des essais cliniques à l’avenir et feront partie de la nanomédecine personnalisée pour le cancer. »
Selon le Dr. Nassar, « Nous avons effectivement développé un système de livraison de médicaments intégré avec des protéines actives qui peuvent traiter un cancer avancé résistant à la chimiothérapie. Les nanoparticules ont été conçues et fabriquées pour délivrer des médicaments directement aux cellules cancéreuses. Cette précision améliore l’efficacité et réduit les effets secondaires. De plus, les nanoparticules peuvent libérer progressivement les médicaments et ainsi permettre un traitement personnalisé du cancer avec des résultats améliorés. »