Selon une nouvelle étude du Rogel Cancer Center de l’Université du Michigan, un changement de régime alimentaire pourrait permettre d’améliorer le traitement du cancer du côlon.
Les cellules cancéreuses ont besoin de nutriments pour survivre et se développer. L’une des plus importantes molécules de détection des nutriments dans une cellule est appelée mTORC1. Souvent appelée « régulateur principal de la croissance cellulaire », elle permet aux cellules de détecter différents nutriments et donc de croître et de proliférer. Lorsque les nutriments sont limités, les cellules réduisent la cascade de détection des nutriments et désactivent mTORC1.
Si l’on sait que mTORC1 est hyperactif dans le cancer du côlon, la question essentielle est de savoir si les tumeurs du côlon détournent les voies de détection des nutriments pour activer le régulateur principal.
« Dans le cancer du côlon, lorsque vous diminuez les nutriments disponibles dans les tumeurs, les cellules ne savent pas quoi faire. Sans les nutriments nécessaires à leur croissance, elles traversent une sorte de crise, qui conduit à une mort cellulaire massive », a déclaré l’auteur principal, Yatrik M. Shah, Ph.D., Horace W. Davenport Collegiate Professor of Physiology au Michigan Medicine.
Les chercheurs ont découvert dans les cellules et chez les souris qu’un régime pauvre en protéines bloquait la voie de signalisation des nutriments qui active un régulateur principal de la croissance du cancer. Les résultats sont publiés dans Gastroenterology.
Le régulateur, mTORC1, contrôle la façon dont les cellules utilisent les signaux nutritionnels pour croître et se multiplier. Il est très actif dans les cancers présentant certaines mutations et est connu pour rendre le cancer résistant aux traitements standard. Un régime pauvre en protéines, et plus particulièrement une réduction de deux acides aminés clés, a modifié les signaux nutritionnels par le biais d’un complexe appelé GATOR.
GATOR1 et GATOR2 travaillent ensemble pour maintenir mTORC1 en activité. Lorsqu’une cellule a beaucoup de nutriments, GATOR2 active mTORC1. Lorsque les nutriments sont faibles, GATOR1 désactive mTORC1. La limitation de certains acides aminés bloque cette signalisation des nutriments.
Les efforts précédents pour bloquer mTORC se sont concentrés sur l’inhibition de ses signaux cancérigènes. Mais ces inhibiteurs provoquent des effets secondaires importants – et lorsque les patients arrêtent de les prendre, le cancer revient. L’étude suggère que le blocage de la voie des nutriments en limitant les acides aminés par le biais d’un régime pauvre en protéines constitue un autre moyen de bloquer mTORC.
« Nous savions que les nutriments étaient importants dans la régulation de mTORC, mais nous ne savions pas comment ils signalent directement à mTORC. Nous avons découvert que la voie de signalisation des nutriments est tout aussi importante pour réguler mTORC que la voie de signalisation oncogène », a déclaré le premier auteur de l’étude, Sumeet Solanki, Ph.D., chercheur au Rogel Cancer Center.
Les chercheurs ont confirmé leurs résultats sur des cellules et des souris, où ils ont constaté que la limitation des acides aminés empêchait le cancer de se développer et entraînait une augmentation de la mort cellulaire. Ils ont également examiné des biopsies de tissus de patients atteints d’un cancer du côlon, ce qui a confirmé que des marqueurs élevés de mTORC étaient corrélés à une plus grande résistance à la chimiothérapie et à de plus mauvais résultats. Solanki a déclaré que cela pourrait permettre d’orienter le traitement des patients présentant ce marqueur.
« Un régime pauvre en protéines ne sera pas un traitement autonome. Il doit être associé à quelque chose d’autre, comme la chimiothérapie », a déclaré Solanki.
Le risque d’un régime pauvre en protéines est que les personnes atteintes d’un cancer présentent souvent une faiblesse musculaire et une perte de poids, que la limitation des protéines pourrait exacerber.
« Mettre les patients atteints de cancer sous un régime pauvre en protéines à long terme n’est pas idéal. Mais si l’on peut trouver des périodes clés – comme au début de la chimiothérapie ou de la radiothérapie – où les patients pourraient suivre un régime pauvre en protéines pendant une semaine ou deux, nous pourrions potentiellement augmenter l’efficacité de ces traitements », a déclaré Shah.
D’autres recherches permettront d’affiner ce concept de fenêtre thérapeutique pour limiter les acides aminés. Les chercheurs chercheront également à comprendre comment ces voies créent une résistance au traitement et si un inhibiteur pourrait bloquer les complexes GATOR.