Un changement alimentaire peut rendre le glioblastome mortel du cancer du cerveau plus vulnérable aux thérapies contre le cancer, suggère une nouvelle étude.
Les chercheurs derrière l’œuvre pensent que ce changement alimentaire exploite une vulnérabilité métabolique clé dans le cancer, et leur travail démontre que l’approche étend la survie chez la souris lorsqu’elle est utilisée en combinaison avec une thérapie par chimioradiation.
Les cellules saines du cerveau ont besoin de carburant pour maintenir leur liste approfondie de fonctions, comme la signalisation électrique et la libération de messagers chimiques. Les cellules cancéreuses disposent de ces processus normaux alors qu’ils se recwire pour devenir « des cellules de division professionnelles », a déclaré le co-auteur de l’étude Costas lyssiotisprofesseur d’oncologie à l’Université du Michigan.
Ces changements sont d’un grand intérêt pour les chercheurs du cancer, car ils peuvent permettre aux thérapies de distinguer les cellules saines et les tumeurs, ce qui les rend plus ciblés.
« Le véritable art de la thérapie est de faire en sorte que vous tuiez le cancer beaucoup plus que vous tuez la normale (cellules) », a déclaré Lysiotis à Live Science.
Le travail, coordonné par l’oncologue de l’Université du Michigan Dr Dan Wahla évalué comment le glioblastome déforme son métabolisme dans le cerveau humain et animal. L’étude a combiné de façon ambitieuse la recherche en laboratoire et la pratique clinique en tirant certaines de ses données à partir de tissus tirés du cerveau des patients subissant une chirurgie du cancer. L’étude a nécessité la collaboration d’experts en chirurgie du cerveau humain et des rongeurs, voies métaboliques et analyse moléculaire.
Le protocole a commencé dans les heures précédant la chirurgie. Les patients ont reçu une perfusion de glucose, qui a été marqué de sorte qu’il était détectable par des techniques d’analyse moléculaire. Le glucose a traversé leurs circulation sanguine et dans leurs cellules saines et tumorales.
Une approche commune pour la chirurgie du glioblastome consiste à éliminer la tumeur et certains tissus cérébraux environnants pour minimiser le risque de recrutement du cancer. L’équipe a prélevé des échantillons de sang toutes les 30 minutes pendant la chirurgie, puis refrot la tumeur excisée et les tissus sains pour analyse.
Ces cellules extraites avaient métabolisé le glucose et les chercheurs ont suivi le chemin des molécules à travers les cellules. De concert avec des expériences chez la souris, les chercheurs ont acquis une vision claire de ce que faisaient les cellules tumorales différemment car ils ont englouti le sucre.
Les cellules saines ont métabolisé le glucose pour des processus cellulaires comme la respiration, dans laquelle le sucre et l’oxygène sont convertis en carburant pour la cellule. Ces cellules ont également converti le glucose en un acide aminé appelé sérine, un ingrédient clé pour d’importantes molécules de neurotransmetteurs.
Les cellules tumorales, en revanche, ont mis ces processus de côté. Au lieu de cela, les cellules cancéreuses ont dirigé le glucose pour produire des nucléotides – les éléments constitutifs de l’ADN. Ces molécules sont des sources de carburant vitales pour la réplication sans fin des cellules tumorales.
Thérapies chimioradiation Attaquez le cancer en détruisant son ADN, mais ce réacheminement donne aux cellules cancéreuses une source régulière de nucléotides avec laquelle réparer les dommages. L’étude a montré que les cellules tumorales ont également récupéré la sérine des tissus environnants pour alimenter davantage leur croissance.
Ici, Wahl et son équipe ont vu une opportunité. Ils ont mis des souris qui avaient été transplantées avec des cellules cancéreuses humaines sur un régime d’alimentation qui a radicalement réduit leur sérine alimentaire. Lyssiotis a suggéré que cela pourrait potentiellement être reproduit chez les patients atteints de cancer humain avec un régime pauvre en protéines complété par des shakes de protéines sans sérine.
Comme cela a réduit la quantité de sérine disponible pour les cellules tumorales, elle a forcé le cancer à relancer son métabolisme de glucose dans la production de sérine. À son tour, cela a réduit leur synthèse nucléotidique et a rendu les cellules plus vulnérables à la chimioradiation. Les souris ayant reçu cette combinaison de traitement vivaient plus longtemps que les souris qui n’ont reçu qu’une chimioradiation.
Lyssiotis a expliqué que cette vulnérabilité fonctionnerait probablement pour une durée limitée, car les cellules du glioblastome peuvent adapter habilement leurs métabolismes. De plus, certaines cellules tumorales semblaient compter moins que d’autres sur la sérine récupérée. « Si vous pouvez frapper ce sweet spot, vous les privez de sérine et vous venez avec les thérapies, vous les obtenez avant de trouver une solution de contournement », a-t-il suggéré.
Wahl commence déjà à travailler sur une étude clinique de suivi pour sauvegarder ces résultats chez des souris avec des données de patients atteints de cancer humain.
« Nous espérons apporter cela à nos patients plus tard cette année ou au début de l’année prochaine », a-t-il déclaré. Ce travail impliquera également des défis et une coordination. « Le traitement du cancer est difficile. Nous demandons aux gens de se présenter aux radiations tous les jours, pour prendre une chimiothérapie. Je pense que demander à quelqu’un de suivre également un régime prescrit pourrait être délicat », a-t-il ajouté.
Mais la présente étude a fourni des informations précieuses qui informeront les travaux cliniques futurs. « Une partie de ce qui nous passionne est que ce protocole de traçage isotopique (suivi du glucose marqué) peut nous dire quelles tumeurs font la sérine à partir du glucose et quelles tumeurs prennent la sérine de l’environnement », a déclaré Wahl.
Lyssiotis a noté que l’analyse métabolique pionnière du document a identifié des changements alimentaires supplémentaires qui pourraient être explorés dans les travaux futurs. La modification de la sérine est la plus facile à mettre en œuvre, pour le moment. « Nous pensons que ce n’est que la pointe de l’iceberg », a-t-il déclaré.
Cet article est à des fins d’information uniquement et n’est pas censé offrir des conseils médicaux ou diététiques.
