Regarder comment les «jeunes» cellules se déplacent donne des indices sur la propagation du cancer de la peau

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Mélanoblastes (arc-en-ciel) dans la peau d’un embryon de souris se déplaçant dans le temps. Crédit : Emma Woodham et Nikki Paul

Nous commençons tous notre vie sous la forme d’un ovule fécondé, mais pour que celui-ci se transforme en embryon, chaque cellule doit suivre un processus étape par étape.

C’est un voyage soigneusement chorégraphié qui combine la façon dont les cellules se divisent et se déplacent.

Et qu’elles soient destinées à former le bout d’un petit doigt ou un gros orteil robuste, ces « jeunes » cellules reposent sur de nombreuses molécules différentes qui travaillent ensemble.

Ces molécules sont vitales pour aider les cellules à voyager depuis une boule au milieu de l’embryon jusqu’à leur destination finale, où elles grandissent et mûrissent.

Malheureusement, le mélanome est particulièrement sujet aux métastases, c’est pourquoi il est important de comprendre comment ces cellules se déplacent.

– Professeur Laura Machesky

Collectivement, ces processus sont appelés biologie du développement, et le professeur Laura Machesky, biologiste cellulaire de notre institut Beatson à Glasgow, tire des leçons de ces cellules et les applique au cancer. En travaillant avec des cellules d’embryons de souris, son équipe étudie comment ces « jeunes » cellules se déplacent à la recherche de liens avec la propagation des cancers.

« La biologie du développement est vraiment utile car les processus qui se produisent pendant le développement d’un embryon sont les mêmes que ceux que les cellules cancéreuses réactivent », explique Machesky.

Selon Machesky, comprendre exactement ce qui se passe lorsqu’un embryon se développe peut donner « une image claire de ce qui se passe dans les cellules cancéreuses ».

Et une nouvelle étude de stade précoce de l’équipe, publiée dans la revue Biologie actuelle, met en lumière la façon dont une molécule aide les jeunes cellules de la peau à se déplacer, ce qui pourrait nous en dire plus sur le cancer de la peau.

Où commence le mélanome

Le mélanome du cancer de la peau prend naissance dans des cellules appelées mélanocytes. Ce sont des cellules qui fabriquent un pigment appelé mélanine, qui donne à la peau sa couleur naturelle.

Des études ont montré que les cellules cancéreuses revenaient à un état «plus jeune». L’équipe de Machesky s’est donc tournée vers les mélanoblastes (cellules d’un embryon qui deviendront des mélanocytes) pour leur donner des indices sur ce qui se passe lorsque le mélanome se propage (métastase).

« Malheureusement, le mélanome est particulièrement sujet aux métastases, c’est pourquoi il est important que nous comprenions comment ces cellules se déplacent », explique Machesky.

L’équipe a maintenant découvert un ensemble clé de contrôles dans les «jeunes» cellules de la peau (mélanoblastes) qui peuvent être responsables des «pieds» des cellules.

Voici à quoi ressemblent les « pieds cellulaires » :

«Voici des mélanoblastes normaux se déplaçant dans la peau d’un embryon de souris. Chaque point est un mélanoblaste qui se déplace. Les petites pointes sont leurs pseudopodes », explique Machesky.

« Un pseudopode est une saillie qu’une cellule fait. C’est comme mettre le pied en avant. Lorsqu’il bouge, il pose son pied vers le bas et l’utilise pour se tirer.

Comprendre les signaux qui permettent aux cellules du mélanome de se déplacer aidera les scientifiques à identifier le meilleur moyen de les déclencher et de les empêcher de se déplacer vers d’autres parties du corps.

Et Machesky pense que le meilleur moyen d’empêcher les cellules de bouger est de s’assurer qu’elles ne peuvent pas mettre un « pied » devant l’autre.

CDC42 est l’une des nombreuses molécules à l’intérieur d’un mélanoblaste qui l’aide à voyager dans la bonne direction.

« Le CDC42 aide l’embryon à s’organiser », explique Machesky. « Cela aide les mélanoblastes à savoir où se trouvent leur devant et leurs pieds. Lorsque CDC42 est bloqué, l’asymétrie de la cellule est perturbée, alors maintenant c’est comme avoir une tête et un pied des deux côtés.

La désactivation du CDC42 dans les cellules embryonnaires de souris ruine leur coordination, de sorte qu’elles ne peuvent pas distinguer l’avant de l’arrière, ce qui, comme le montre ce clip ci-dessous du laboratoire, les rend très difficiles à déplacer.

« Lorsque vous marchez, vous devez bouger vos pieds, puis mettre votre épaule en ligne et balancer vos mains, sans que les cellules CDC42 ne puissent le faire, elles n’ont aucune coordination. Ils ne peuvent tout simplement pas mettre un pied devant l’autre.

Qu’est-ce que cela nous apprend sur le cancer?

Les chercheurs pensent que le CDC42 est une molécule importante à étudier dans le cancer, car il doit être en bon approvisionnement pour que les cellules cancéreuses se propagent et envahissent d’autres zones du corps, sur la base d’études en laboratoire et d’échantillons de tumeurs de patients.

Cela suggère que les cellules cancéreuses ont besoin de CDC42 pour garder leurs pieds en mouvement.

Parce que les scientifiques pensent que les cellules embryonnaires et les cellules cancéreuses utilisent les mêmes molécules pour se déplacer, ils peuvent utiliser des cellules embryonnaires de souris pour comprendre le fonctionnement de molécules comme le CDC42. Cela indiquera des indices sur la façon dont les cancers, comme le mélanome, se propagent.

Et comme le développement des cellules dans la peau des embryons de souris est soigneusement chorégraphié, avec seulement quelques choses qui se produisent à la fois, l’impact que des molécules comme CDC42 ont sur une cellule, sa forme et son mouvement peuvent être suivis attentivement en laboratoire.

« Le cancer est tellement chaotique », dit Machesky. « Il se passe tout un tas de choses en même temps. Un embryon est beaucoup plus logique, il est donc plus facile de voir ce qui se passe.

Ainsi, l’examen du fonctionnement interne de ces «jeunes» cellules dans les embryons de souris aide les scientifiques à comprendre comment les cellules comme les mélanoblastes se déplacent. Et si les mêmes contrôles sont trouvés pour aider les cellules de mélanome à se propager, cela pourrait indiquer des moyens de les faire trébucher pour de bon.

Gabi

Référence

Woodham EF (2017) Coordination par Cdc42 de l’actine, de la contractilité et de l’adhérence pour le mouvement des mélanoblastes dans la peau de souris. Biologie actuelle. DOI 10.1016/j.cub.2017.01.033