La vitamine B5 : un acteur clé dans la croissance des tumeurs du cancer du sein
Un groupe de chercheurs dirigé par l’Institut Francis Crick, en collaboration avec le National Physical Laboratory (NPL) et l’Imperial College London, a découvert que les cellules cancéreuses du sein exprimant un gène favorisant le cancer dépendent fortement de la vitamine B5 pour se développer et survivre. Ces chercheurs font partie de l’équipe Rosetta de Cancer Grand Challenges, financée par Cancer Research UK.
Dans leur recherche publiée aujourd’hui dans Nature Metabolism, l’équipe a étudié les effets métaboliques de l’un des principaux gènes favorisant le cancer appelé Myc. Dans les cellules tumorales où Myc est fortement exprimé, il perturbe les processus normaux, favorise la croissance cellulaire et rend également les cellules tumorales dépendantes de certains nutriments.
Ces dépendances pourraient être exploitées en tant que cibles thérapeutiques potentielles, mais il est difficile d’identifier et de cibler de manière appropriée les dépendances métaboliques dans les tumeurs humaines, car l’expression de Myc peut varier tout au long de la tumeur.
Les chercheurs ont développé des tumeurs chez des souris avec deux types différents de cellules, soit avec des niveaux élevés ou faibles de Myc. Ils ont également transplanté des tissus de tumeurs du cancer du sein humain chez des souris, qui présentaient également des zones mixtes de Myc élevé et Myc faible.
En utilisant une technique appelée imagerie par spectrométrie de masse, les chercheurs ont constaté que la vitamine B5 était associée aux zones de Myc élevé tant chez les souris que chez les tumeurs humaines transplantées. Cette association a également été observée dans des biopsies prélevées chez des patients atteints du cancer du sein.
Ils ont découvert que Myc augmentait la quantité d’un transporteur de multivitamines, ce qui permettait à davantage de vitamine B5 d’entrer dans les cellules. Lorsque les chercheurs ont fait produire aux cellules plus de molécules composant le transporteur, davantage de vitamine B5 est entrée dans les cellules, même dans les cellules à faible teneur en Myc. Cela a suffi à permettre une croissance plus rapide de ces cellules, tout comme le ferait normalement Myc.
Ensuite, ils ont nourri des souris avec un régime alimentaire déficient en vitamine B5 et ont constaté que leurs tumeurs mixtes Myc faible et Myc élevé ont poussé plus lentement que les tumeurs chez les souris nourries avec un régime standard. Cela s’est également produit dans les tissus du cancer du sein humain lorsqu’ils ont été transplantés chez les souris.
Les chercheurs estiment que cette association avec la croissance tumorale est due au rôle clé de la vitamine B5 dans le métabolisme. Une fois prise par les cellules, elle est convertie en une molécule appelée coenzyme A, qui peut ensuite être utilisée dans de nombreuses voies métaboliques. Cela conduit finalement à plus d’énergie et à la production de matériaux (comme les graisses, les protéines et les glucides), permettant à la cellule de se développer.
Bien que l’étude lie la vitamine B5 et la croissance tumorale, il serait trop simple de simplement restreindre l’apport en vitamine B5 pour les personnes atteintes de cancer, car les vitamines sont également importantes pour le système immunitaire afin de lutter contre la tumeur. Les chercheurs élaborent désormais des stratégies pour affaiblir sélectivement les tumeurs, sans affecter le système immunitaire, afin d’augmenter la probabilité d’un résultat clinique favorable.
Peter Kreuzaler, ancien chercheur postdoctoral au laboratoire Oncogenes and Tumour Metabolism du Crick, et maintenant responsable de groupe à l’Université de Cologne, a déclaré : “Auparavant, le métabolisme des tumeurs était mesuré en vrac et ne pouvait pas donner beaucoup d’informations sur la manière dont les zones des tumeurs utilisent différemment des molécules comme les vitamines. En utilisant une technique d’imagerie spécialisée avec une haute résolution dans cette étude, nous avons pu voir comment le métabolisme diffère à travers une tumeur, et que retirer simplement une vitamine arrête une cascade d’événements favorisant le cancer. Mais ce n’est pas encore le tableau complet – les souris utilisées dans cette étude avaient un système immunitaire affaibli, donc les prochaines étapes consistent à voir l’impact de l’élimination de la vitamine B5 au sein d’un système immunitaire fort.”
Le suivi des niveaux de vitamine B5 pourrait également être utilisé comme biomarqueur, pour aider les chercheurs et les médecins à comprendre la composition génétique de la tumeur d’une personne. En collaboration avec le King’s College London, l’équipe développe également des traceurs pour la vitamine B5 qui pourraient être utilisés pour identifier les patients plus susceptibles de répondre aux traitements spécifiques à Myc dans le cadre d’essais cliniques.
Mariia Yuneva, responsable de groupe de l’Oncogenes and Tumour Metabolism Laboratory au Crick, et co-investigatrice dans l’équipe Rosetta de Cancer Grand Challenges, a déclaré : “Beaucoup de gens ont un cancer qui ne répond pas bien au traitement ou où les traitements existants sont trop toxiques. Les dépendances métaboliques des tumeurs ont été explorées en tant que cibles thérapeutiques potentielles dans des modèles murins de cancer et ont montré des promesses. Cependant, les tumeurs humaines sont beaucoup plus complexes. Il est important que nous comprenions le rôle des différents profils génétiques et des interactions entre les tumeurs et les propres cellules du corps, pour concevoir des thérapies efficaces ciblant le métabolisme des tumeurs chez l’homme.
“La vitamine B5 est nécessaire au bon fonctionnement du corps, donc tenter de restreindre l’accès à la vitamine B5 à la tumeur est un équilibre délicat et pourrait avoir des effets secondaires toxiques. Ce n’est pas non plus une tâche facile car la vit
amine B5 est produite par des microbes dans l’intestin. Mais il serait intéressant de tester comment l’altération des niveaux de vitamines fait une différence dans le traitement, ou comment nous pouvons utiliser le métabolisme de la vitamine B5 pour caractériser le type de tumeur qu’une personne a et si elle répondra à différents traitements.”