CNRI Cancer Conference 2009 : Métabolisme cellulaire – le talon d’Achille du cancer ?

Les cellules cancéreuses produisent de l'énergie d'une manière différente - cela pourrait-il être leur talon d'Achille ?

Les cellules cancéreuses produisent de l’énergie d’une manière différente – serait-ce leur talon d’Achille ?

Les scientifiques étudient le métabolisme cellulaire – comment nos cellules produisent et utilisent l’énergie – depuis des décennies. Et c’est un sujet particulièrement pertinent dans le domaine du cancer, car les cellules cancéreuses semblent utiliser l’énergie différemment des cellules normales.

Ces dernières années, la région a connu un regain d’intérêt. Et lors de la conférence sur le cancer du CNRI de cette année, la salle de conférence bondée a illustré cette récente montée d’excitation.

Mise en scène

Pour survivre, nos cellules doivent produire de l’énergie, mais à petite échelle. Ils ont besoin de cette énergie pour mener à bien toutes leurs activités quotidiennes comme la croissance et la réparation. Et ils utilisent une série compliquée de réactions chimiques pour produire de l’énergie à partir d’oxygène.

Mais les conditions dans lesquelles les cellules cancéreuses se développent sont uniques. Elles se multiplient beaucoup plus rapidement que les cellules normales et ont des besoins énergétiques beaucoup plus élevés. Les cellules cancéreuses apprennent à changer et à adapter leur métabolisme à leur environnement. Ils apprennent à produire de l’énergie sans oxygène dans un processus appelé métabolisme anaérobie.

Le professeur Peter Ratcliffe de l’Université d’Oxford a présidé la session, commençant par une leçon d’histoire remontant à près de 70 ans.

L’étude du métabolisme du cancer a commencé dans les années 1940, lorsqu’un scientifique du nom d’Otto Warburg a noté que les cellules cancéreuses à division rapide ne consommaient pas l’oxygène de la même manière que les cellules normales à division rapide.

Warburg a noté que, même lorsque l’oxygène était abondant, les cellules cancéreuses produisaient toujours leur énergie en utilisant un métabolisme anaérobie «sans oxygène». Cela l’a amené à croire que ce changement n’était pas un simple sous-produit du cancer – c’était la cause fondamentale du cancer.

Mais son travail n’a pas vraiment captivé l’imagination de la communauté mondiale de la recherche sur le cancer – en partie à cause de la découverte de l’ADN et de la base génétique du cancer. Et c’est ainsi que les progrès dans ce domaine ont faibli.

Cependant, des enquêtes plus récentes ont montré que les premières observations de Warburg pourraient être essentielles pour nous aider à cibler et à traiter les cellules cancéreuses. Bien que nous sachions que le cancer est causé par des défauts dans des gènes clés, les conférenciers de la session ont fait un excellent travail en montrant que le métabolisme joue toujours un rôle très important.

Gènes et métabolisme

Le professeur Ian Tomlinson de Cancer Research UK, de l’Université d’Oxford, s’est concentré sur certains des changements génétiques qui peuvent affecter le métabolisme. Lui et son équipe ont étudié des types rares de cancer où des défauts dans les gènes qui contrôlent le métabolisme semblent jouer un rôle clé dans le développement du cancer.

Cela l’aide à mieux comprendre comment le métabolisme est lié au développement du cancer en général. Mais le grand défi est de montrer que ces liens génétiques sont vrais pour les cancers les plus courants, ainsi que les plus rares.

Voici une courte interview avec le professeur Tomlinson (3min 24s), expliquant plus en détail ses recherches :

Lien de téléchargement (3min24s, 3.2Mb)

Hypoxie – apprendre à vivre avec un manque d’oxygène

Plusieurs conférenciers se sont concentrés sur la façon dont les cellules cancéreuses font face à une maladie appelée hypoxie, qui survient lorsque les cellules manquent d’oxygène. L’hypoxie déclenche des changements importants dans la cellule, activant certains gènes qui sont normalement désactivés, notamment un gène appelé HIF1.

HIF1, qui a fait l’objet de plusieurs discussions, est activé dans des conditions hypoxiques et, en effet, confère aux cellules cancéreuses des « pouvoirs spéciaux ».

Cela peut les aider à attirer de nouveaux vaisseaux sanguins pour fournir plus d’oxygène et de nutriments, et envahir les tissus environnants et se propager dans tout le corps. Il peut même aider les cellules à développer une résistance aux médicaments. Et ce sont toutes des caractéristiques du cancer.

Traitements futurs

L’un des points saillants de la session a été le professeur Gregg Semenza de l’école de médecine de l’Université John Hopkins aux États-Unis, qui a recherché des produits chimiques qui bloquent HIF1, qui pourraient être utiles pour de futurs médicaments contre le cancer.

Il s’est concentré sur les tests de médicaments qui ont déjà été approuvés par la FDA ou ceux qui ont déjà fait l’objet d’essais cliniques précoces chez l’homme et qui se sont avérés sûrs.

Le professeur Semenza espère que cela accélérera la découverte de nouveaux traitements et les fournira rapidement aux personnes atteintes de cancer. Il a isolé 23 produits chimiques qui bloquent HIF1 et étudie actuellement lequel d’entre eux est le plus approprié pour être utilisé pour d’autres tests.

Il reste encore beaucoup de travail à faire, mais le professeur Semenza a conclu son intervention en déclarant que cibler le métabolisme inhabituel des cellules cancéreuses pourrait être une réelle opportunité pour développer de nouveaux traitements.

La compréhension du métabolisme cellulaire semble donc jouer un rôle important dans la lutte contre le cancer. Des travaux récents dans le domaine ont montré qu’il existe de nombreux liens entre le développement du cancer et les changements dans le métabolisme qui pourraient expliquer les premières observations de Warburg.

Les différences entre le métabolisme des cellules normales et cancéreuses nous ont déjà permis de développer la TEP – actuellement l’un des moyens les plus efficaces de diagnostiquer le cancer. Et certaines thérapies qui ciblent le métabolisme tumoral sont déjà testées dans les premiers essais cliniques.

Les experts présents à cette conférence semblaient espérer que les médicaments ciblant le métabolisme pourraient être à la pointe des traitements contre le cancer dans les années à venir.

Laura Bell