Des chercheurs de Columbia et du MIT révèlent les raisons surprenantes pour lesquelles les cellules cancéreuses sont souvent obligées de s’appuyer sur les importations de graisse, une découverte qui pourrait déboucher sur de nouveaux moyens de comprendre et de ralentir la croissance des tumeurs.

Cette recherche, menée par Dennis Vitkup, PhD, professeur associé de biologie des systèmes au Vagelos College of Physicians de l’université Columbia, et Matthew G. Vander Heiden(link is external and opens in a new window), MD, PhD, directeur du Koch Center au MIT, a été publiée le 23 juin dans Nature Metabolism(link is external and opens in a new window).

Les nutriments courants que nous mangeons, comme les graisses, et l’oxygène que nous respirons, sont susceptibles de jouer un rôle essentiel dans la croissance des cellules cancéreuses.

L’oxygène est surtout connu pour son rôle dans la production d’énergie dans le corps ; c’est pourquoi, lorsque nous faisons de l’exercice, nous respirons plus fort. Comme de nombreuses cellules cancéreuses vivent dans des environnements appauvris en oxygène, on suppose souvent que leur croissance est limitée par l’énergie.

Mais l’oxygène a également un rôle moins connu, qui consiste à fournir un pouvoir oxydant aux réactions chimiques à l’origine de la synthèse des biomolécules nécessaires à la construction de nouvelles cellules. De nombreuses réactions de biosynthèse nécessitent un cofacteur appelé NAD+, et lorsque l’oxygène fait défaut, les cellules ne peuvent pas régénérer le NAD+ qui favorise la croissance. Et leurs principales réactions de synthèse s’arrêtent.

La nouvelle étude a révélé, de manière surprenante, que les cellules cancéreuses hypoxiques ont généralement plus d’énergie que nécessaire à leur croissance. Lorsque les chercheurs ont fourni aux cellules cancéreuses des nutriments supplémentaires pour la production d’énergie, les cellules n’ont pas réagi.

En revanche, lorsque les chercheurs ont utilisé diverses méthodes pour débloquer les voies de biosynthèse inhibées par le manque d’oxygène, les cellules cancéreuses ont fortement augmenté leur prolifération.

Les chercheurs ont constaté que si diverses voies de biosynthèse sont sensibles à la disponibilité de l’oxygène, la synthèse des graisses était parmi les plus touchées. Les molécules de graisse sont utilisées pour créer les membranes des nouvelles cellules, et la synthèse des graisses est particulièrement difficile pour les cellules cancéreuses qui ont besoin de synthétiser de nouvelles membranes pour leur croissance. Sans accès à l’oxygène, les cellules ne peuvent pas alimenter correctement leurs voies de synthèse des graisses.

« Ce qui rend notre résultat très contre-intuitif », explique Vitkup, « c’est que la synthèse des graisses n’est pas considérée comme un processus nécessitant beaucoup d’oxygène. Mais nos expériences ont démontré que jusqu’à 30 % de l’oxygène utilisé par les cellules cancéreuses ne sert pas à produire de l’énergie mais à synthétiser les graisses. »

En raison de l’impact de l’oxygène sur la biosynthèse, les cellules cancéreuses qui se développent dans des environnements limités en oxygène sont fortement dépendantes de l’importation de graisses de l’environnement. Cela crée une vulnérabilité cruciale pour les cellules cancéreuses, de sorte que la réduction de leur approvisionnement en graisses importées peut ralentir ou arrêter la croissance du cancer.

L’équipe de Vitkup tente maintenant d’identifier les récepteurs que les cellules cancéreuses utilisent pour importer des graisses dans différentes tumeurs et quels récepteurs pourraient être ciblés par des médicaments. L’étude suggère également que la modification de la composition des graisses dans le régime alimentaire pourrait jouer un rôle essentiel en influençant la croissance du cancer.

« Nous avons l’habitude de penser que le cancer est principalement dû à des mutations génétiques, mais pour les cellules cancéreuses qui vivent dans des conditions difficiles, comme le manque d’oxygène, leur environnement est tout aussi important », explique Vitkup. « Les mutations stimulant l’absorption de graisses, par exemple, ne favoriseront la croissance tumorale que si ces graisses sont effectivement disponibles dans leur environnement. »

SOURCE :https://www.cuimc.columbia.edu/news/study-shows-why-many-cancer-cells-need-import-fat