Une nouvelle recherche de l’Imperial College de Londres a trouvé des tensions variables dans les membranes des cellules cancéreuses du sein, révélant des indices sur la façon dont elles se développent et se propagent.
Une équipe de recherche de collège impérial de Londres et L’Institut de recherche sur le cancer, London, pourrait nous aider à comprendre comment les cellules cancéreuses du sein « décident » quand se multiplier et où se propager également. L’équipe a publié ses conclusions dans Biologie des communications.
Le cancer du sein est le type de cancer le plus courant au Royaume-Uni. Environ une femme sur huit reçoit un diagnostic de cancer du sein au cours de sa vie ; cependant, il y a de bonnes chances de guérison s’il est détecté suffisamment tôt. Lorsque les cellules cancéreuses du sein deviennent cancéreuses, elles subissent des changements bioélectriques. Par exemple, la couche entourant les cellules devient plus chargée positivement que les membranes cellulaires saines.
Le co-auteur principal, le Dr Amanda Foust, du Département de bio-ingénierie de l’Impérial, a déclaré : « Lorsque des cellules saines deviennent cancéreuses, les changements qu’elles subissent peuvent les aider à se développer et à se propager. Nous savons, par exemple, que certains gènes qui contrôlent la multiplication cellulaire peuvent s’éteindre, entraînant une croissance cellulaire incontrôlée.
« Nous ne savons pas encore pourquoi la tension des membranes fluctue dans les cellules cancéreuses, mais notre découverte et notre technologie, rendues possibles par la collaboration passionnante d’ingénieurs et de biologistes, ouvrent la voie à d’autres travaux qui pourraient nous aider à mieux comprendre les réseaux de signalisation du cancer et leur croissance. ”
Enregistrement des changements électriques dans les cellules cancéreuses du sein
Les chercheurs ont testé les tensions en cultivant des cellules à partir de huit lignées cellulaires de cancer du sein et d’une lignée de cellules mammaires saines. Ils ont enregistré les tensions de leurs membranes cellulaires avec un microscope conçu à l’origine pour filmer l’activité électrique dans les cellules cérébrales, avant d’utiliser l’apprentissage automatique pour catégoriser et caractériser les signaux.
Étonnamment, l’équipe a trouvé des fluctuations dans la tension des membranes des cellules cancéreuses. Plus de recherche est nécessaire; cependant, les signaux électriques suspectés de « clignotement » et « ondulation » pourraient être une forme de communication entre les cellules.
Ils ont ajouté de la tétrodotoxine, une neurotoxine puissante qui bloque les canaux sodiques pour empêcher la génération de charges électriques dans les cellules nerveuses. Des études antérieures ont montré que les cellules cancéreuses du sein dépendent de ces canaux sodiques pour devenir plus invasives.
Les chercheurs ont découvert que la tétrodotoxine avait des effets similaires sur les cellules cancéreuses du sein, supprimant les fluctuations de tension dans les cellules. Les chercheurs ont noté que cela pourrait potentiellement indiquer de nouvelles voies de traitement pour bloquer la communication et le comportement des cellules cancéreuses.
Co-auteur principal Professeur Chris Bakal, professeur de morphodynamique du cancer à l’Institute of Cancer Research de Londres, a déclaré : « C’est la première fois que nous observons des fluctuations aussi rapides de l’activité électrique dans les cellules cancéreuses du sein. Il semble que les cellules cancéreuses du sein aient établi un type de langage électrique. Nous ne savons toujours pas à quel point le langage est complexe, mais il pourrait permettre aux cellules cancéreuses de relayer des informations sur les nutriments à proximité ou les environnements hostiles sur de grandes distances, et finalement favoriser la survie de la tumeur.
La tension fluctue à travers les cellules
Les chercheurs ont induit un cancer dans la lignée cellulaire saine pour tester davantage leurs découvertes. Ils ont découvert qu’une fois que ces cellules étaient devenues cancéreuses, la tension de leurs membranes fluctuait également.
Le niveau des signaux électriques variait selon les types de cancer. Plus les lignées cellulaires du cancer du sein sont agressives et incurables, plus les fluctuations sont fréquentes, les signaux apparaissant souvent comme une onde se déplaçant de cellule en cellule.
Le co-auteur, le professeur émérite Mustafa Djamgoz du Département des sciences de la vie de l’Impérial, a déclaré: «De toutes les cellules du corps, nous associons généralement les cellules cérébrales ou cardiaques« excitables »à l’activité électrique. Notre recherche suggère un réseau de signalisation électrique caché parmi les cellules cancéreuses qui pourrait jouer un rôle clé dans le comportement des cellules cancéreuses, y compris la communication entre elles et avec d’autres cellules de la tumeur. Nous savons déjà que la propagation du cancer, principale cause de décès par cancer, est facilitée par l’activité électrique.
Les chercheurs travaillent maintenant à identifier les liens potentiels entre la tension de la membrane cellulaire du cancer du sein et le comportement des cellules cancéreuses, afin de comprendre si elles peuvent être coupées.