Découverte du fonctionnement de la première ligne de défense contre le cancer de la peau

Des chercheurs du Centre de régulation génomique (CRG) de Barcelone ont découvert les mécanismes moléculaires qui soutiennent la première ligne de défense naturelle de l’organisme contre le développement du cancer de la peau.

Cette découverte, publiée mardi dans la revue « Cell Reports », offre, selon les chercheurs, de nouveaux indices sur le comportement de défense du cancer de la peau au niveau cellulaire et ouvre la voie à d’éventuelles nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter la maladie.

« Nous avons découvert que la protéine CSDE1 coordonne une série complexe de mécanismes moléculaires qui entraînent la sénescence des cellules de la peau, ralentissant leur fonction sans provoquer leur mort », explique Rosario Avolio, biochimiste, premier auteur de l’étude et étudiant postdoctoral au CRG.

Selon Avolio, « les cellules sénescentes agissent comme un pare-feu contre le cancer, en supprimant la formation de tumeurs ».

La recherche, dirigée par Fátima Gebauer, chercheuse au CRG, a été menée en collectant des cératinocytes de souris, le type de cellule le plus abondant dans l’épiderme.

Les cératinocytes peuvent être à l’origine de plusieurs types de cancer de la peau, notamment les carcinomes basocellulaire et spinocellulaire, deux des cancers humains les plus courants.

De manière expérimentale, les chercheurs ont introduit des gènes qui favorisent la formation du cancer en induisant les cellules dans un état de sénescence et ont ainsi découvert que, lorsque les niveaux de CSDE1 sont épuisés, les cellules ne peuvent pas subir la sénescence et devenir immortalisées, une étape nécessaire au développement du cancer.

Des expériences avec des cellules dépourvues de la protéine CSDE1 ont révélé que lorsque ces cellules sont implantées sous la peau de souris, elles commencent à former des tumeurs malignes.

Selon les chercheurs, de manière surprenante, toutes les souris traitées de cette manière ont développé des carcinomes spinocellulaires après 15 à 20 jours.

Les chercheurs ont vu un « rôle clé » pour CSDE1 dans la promotion de la suppression des tumeurs par le biais de deux mécanismes distincts : il amène la cellule à sécréter un cocktail de cytokines et d’enzymes qui la contraint à un état d’arrêt permanent de la croissance, et il arrête la synthèse de YBX1, une protéine connue pour favoriser la croissance et l’agressivité des tumeurs.

« Les résultats de l’étude sont surprenants car CSDE1 a été précédemment lié à la promotion de la formation du cancer, et non à sa suppression », notent les chercheurs.

Des études antérieures menées par le même groupe dirigé par Gebauer ont révélé que la protéine CSDE1 favorise la formation de métastases dans le mélanome, un type de cancer de la peau moins courant mais plus agressif, et d’autres études ont montré que CSDE1 est lié à la prolifération des tumeurs dans de nombreux types de cancer.

« CSDE1 est le ‘Dr. Jekyll et Mr. Hyde’ des protéines. Il présente une dualité imprévisible selon le type de cellule et de tissu dans lequel il se trouve », explique Mme Gebauer, coordinatrice du programme de recherche « Régulation des gènes, cellules souches et cancer » du CRG.

« Nous ne savons pas pourquoi cette protéine favorise le cancer dans certains cas et le supprime dans d’autres. La découverte de la cause profonde de ce phénomène aura des implications importantes pour la découverte de nouveaux traitements personnalisés contre le cancer », dit-elle.

CSDE1 est un type de protéine qui contrôle l’ARN en s’y attachant, souvent au moment de sa transcription, ce qui lui donne la possibilité de modifier la fonction des ARN synthétisés dans une cellule.

Selon les chercheurs du CRG, une théorie possible expliquant pourquoi CSDE1 se comporte différemment dans les cellules normales de la peau et dans les cellules cancéreuses est l’existence de variantes légèrement différentes dans chacune d’elles, qui pourraient affecter la machinerie moléculaire de la cellule de manière différente.

Cette étude est l’une des rares à examiner le rôle des protéines de liaison à l’ARN dans l’établissement de la sénescence cellulaire, qui est une nouvelle frontière dans la recherche sur le cancer.

« On a longtemps pensé que les protéines de liaison à l’ARN étaient des molécules universelles que les cellules utilisaient pour leur entretien général et qui, de plus, ne pouvaient pas être traitées de manière thérapeutique, mais il est de plus en plus clair que ce n’est pas vrai et qu’il s’agit d’un domaine émergent qui est fondamental pour comprendre les maladies humaines », a conclu Mme Gebauer.

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