Une cellule cancéreuse colorée pour révéler des protéines importantes pour déterminer la forme de la cellule, comme l’intégrine (vert). Crédit image : Anh Hoang Le, CRUK Beatson Institute.
Anh Hoang Le, doctorant au Cancer Research UK Beatson Institute à Glasgow, étudie deux protéines sur lesquelles nous en savons curieusement peu : CYRI-A et CYRI-B.
« Nous avons des indices qu’ils pourraient être impliqués dans le cancer, et c’est le travail de mes équipes de savoir si c’est vrai. »
Le a cultivé des lots de cellules cancéreuses en laboratoire qui ont une différence clé : certaines peuvent produire les protéines CYRI, tandis que d’autres ne le peuvent pas. Il recherche ensuite les différences entre les cellules à l’aide d’outils similaires aux microscopes.
Et jusqu’à présent, le plus frappant d’entre eux a été les changements dans la forme des cellules, qui peuvent avoir un effet important sur le comportement de la cellule.
« J’ai quatre taches différentes sur ces cellules, donc vous pouvez voir quatre choses différentes. Le noyau est constitué de boules bleues rondes au milieu de chaque cellule, qui contiennent de l’ADN. Le cytosquelette, qui est essentiellement le squelette de la cellule, est en magenta. Le jaune est une protéine appelée ArpC2, et le vert est une protéine appelée intégrine », explique-t-il.
Les molécules ne sont généralement pas de ces couleurs. Le colle un colorant fluorescent différent à chaque molécule pour les faire briller. C’est une technique standard en biologie cellulaire si vous voulez regarder les choses à l’intérieur d’une cellule. Et cela produit de belles images pendant que vous y êtes.
Rôles secondaires – intégrine et ArpC2
L’image de gauche est une cellule cancéreuse ordinaire. Alors que la cellule de droite est une cellule cancéreuse dont les protéines CYRI-A et CYRI-B ont été supprimées. La forme de la cellule a radicalement changé et une protéine appelée intégrine (verte) change d’emplacement à l’intérieur de la cellule. Une molécule appelée ArpC2 (jaune) se concentre sur les bords de la cellule, ce qui signifie que la cellule est plus susceptible de bouger. Crédit image : Anh Hoang Le, CRUK Beatson Institute.
Integrin, en vert, a plusieurs métiers. Mais l’un de ses rôles les plus importants est de coller la cellule à son environnement, comme une ancre. Il est connu pour être la clé pour décider de la forme de la cellule. Et cela a été lié à la propagation des cellules cancéreuses dans le corps.
Dans une expérience précédente, Le a découvert que lorsqu’il enlevait les protéines CYRI des cellules, elles devenaient plus collantes. Mais elles se sont également déplacées plus rapidement que les cellules contenant les protéines CYRI. Comme l’intégrine est connue pour être impliquée dans ces deux processus, Le a décidé d’examiner l’emplacement et la quantité d’intégrine à l’intérieur des cellules.
L’image ci-dessus montre une cellule cancéreuse ordinaire à gauche et une autre qui a été conçue pour ne pas produire les protéines CYRI, à droite.
« Quand j’ai retiré les protéines de la cellule, celle-ci change de forme. Et vous pouvez voir que lorsqu’elles sont présentes, l’intégrine est très répandue à l’intérieur de la cellule. Mais sans, vous pouvez soudainement voir toutes ces rayures vertes qui s’alignent avec la cellule. Ainsi, sans les protéines CYRI, l’intégrine est plus importante et aide peut-être la cellule à se déplacer.
Une autre protéine appelée ArpC2, marquée en jaune sur l’image, est également importante dans le mouvement cellulaire. La protéine s’accumule sur les bords de la cellule lorsqu’elle veut bouger, ce qui se passe dans les cellules sans les protéines CYRI.
Dans l’ensemble, Le pense que CYRI-A et CYRI-B peuvent modifier la distribution de l’intégrine et de l’ArpC2 à l’intérieur des cellules, ce qui entraîne un changement de forme. Et cela pourrait déclencher le déplacement des cellules cancéreuses.
Bien se mettre en forme
Encore une fois, l’image de gauche est une cellule cancéreuse ordinaire. Les protéines CYRI ont été retirées de la cellule de droite. La cellule a changé de forme et l’intégrine (verte) est alignée dans toute la cellule, tandis que l’ArpC2 (jaune) est concentré autour du bord de la cellule. Crédit d’image : Anh Hoang Le, CRUK Beatson Institute.
La forme d’une cellule est importante car elle indique ce que la cellule est susceptible de faire, que ce soit se multiplier, se déplacer ou mourir.
« La cellule avec les protéines a des saillies très hérissées », explique Le. « Ces pointes sont appelées filopodes, qui, selon nous, permettent à la cellule de détecter son environnement. »
Les cellules cancéreuses sans les protéines CYRI ont des protubérances moins évidentes. Dans l’image de droite ci-dessus, ce sont les petites bosses autour du bord de la cellule. « Nous appelons cela des lamellipodes, qui, selon nous, sont plutôt destinés à une cellule à » ramper « », explique Le.
Les recherches en laboratoire de Le suggèrent que si les cellules cancéreuses perdent la capacité de fabriquer les protéines CYRI, elles sont plus susceptibles de se déplacer, ce qui pourrait être lié à la propagation du cancer (métastases). Mais c’est le début.
« Il y a beaucoup de débats, prévient Le. « Il est donc difficile de dire avec certitude que si vous avez plus de lamellipodes, la cellule va métastaser, car à l’intérieur du cancer réel, il y a beaucoup d’interactions et de facteurs sur lesquels nous n’avons pas encore suffisamment de connaissances. »
Selon Le, les structures importantes pour la progression du cancer peuvent en fait différer selon le type de cancer.
Pour l’instant, les travaux de Le aident à découvrir les rôles de ces mystérieuses protéines dans le cancer. Et il a produit de superbes images en cours de route.
« Mon favori? Je pense que c’est celui en « éventail ». Parce que, comparé à celui en épi, il vous donne un aperçu frappant de la différence de forme de la cellule lorsque les protéines ne sont pas là.
Ethan
Référence
Fort et al. (2018). Fam49/CYRI interagit avec Rac1 et supprime localement les protubérances. Nature. DOI : 10.1038/s41556-018-0198-9