Vers une thérapie non toxique contre le cancer, grâce à la mer

Une éponge marine pourrait fournir un nouveau médicament capable de bloquer le développement de tumeurs et de créer des synergies avec d’autres thérapies, selon des chercheurs luxembourgeois.

By Abby Tabor | Science Journalist at MyScienceWork

Les plantes ne sont pas la seule source naturelle de traitements potentiels contre le cancer. Le laboratoire LBMCC s’est inspiré d’une éponge marine pour faire ces dernières avancées dans ce domaine.

Le groupe de recherche luxembourgeois dirigé par le professeur Marc Diederich a utilisé une substance dérivée d’une éponge marine méditerranéenne pour bloquer la croissance de cellules cancéreuses. Non seulement ça, mais cette molécule, appelée Iso-3, augmente l’effet d’un autre composé anti-cancéreux déjà étudié dans les essais cliniques. Un point important puisque de nombreux types de cancer y sont résistants. Dans une étude publiée dans la revue Oncotarget, l’équipe explique les indices qui les ont amenés à la découverte d’Iso-3 et comment ce dernier agit pour réduire la multiplication de cellules cancéreuses et la formation de tumeurs dans différents types de cancer.

Le soutien de Télévie Luxembourg

Ce projet de recherche a été principalement financé par l’opération caritative Télévie. Par le biais de bourses, Télévie a soutenu directement le projet mais aussi le premier auteur de l’étude à savoir le docteur Cristina Florean. Aujourd’hui 23 avril, le Luxembourg se montrera à nouveau solidaire en collectant des dons pour des projets de recherche contre le cancer partout au Luxembourg. Pour plus d’infos, voir le site : http://televie.rtl.lu/.

Réactiver les suppresseurs de tumeurs

Une caractéristique commune des cellules cancéreuses est d’impliquer les mécanismes d’épigénétique. En génétique classique, on explore par exemple le rôle d’un gène donné dans une maladie, ou on identifie la protéine qu’il produit. Dans l’épigénétique, par contre, il s’agit de modifications de la structure de l’ADN dans sa globalité. Celles-ci ne changent pas la séquence de l’ADN mais elles déterminent si le gène est exprimé ou non. Par exemple, une altération chimique comme l’ajout important de groupes méthyles (un fort niveau de méthylation) à l’ADN peut éteindre l’expression d’un gène. Si son rôle normal est d’empêcher la formation de tumeurs, le risque de développement de cancer est alors accru.

Illustration d’une molécule d’ADN méthylée

Crédit : By Christoph Bock (Max Planck Institute for Informatics) - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17066877


Et s’il était possible d’enlever ces groupes méthyles supplémentaires ? Serait-il alors possible de rallumer le gène suppresseur de tumeurs ? C’était bien l’objectif visé par le LBMCC avec la molécule issue de l’éponge marine, Iso-3. Cette approche fait l’objet de beaucoup d’intérêt dans la recherche contre le cancer et deux substances qui réduisent le niveau de méthylation ont déjà été développées. Pourtant, à cause des effets secondaires importants, la recherche continue d’avancer pour trouver d’autres alternatives. Le LBMCC s’est inspiré de la Nature et a trouvé une réponse dans la mer. Les organismes marins bénéficient d’un catalogue chimique très riche dont beaucoup de substances montrent une activité anti-cancéreuse. Par exemple, un traitement contre la leucémie devenu standard aujourd’hui est basé sur une autre molécule dérivée d’une éponge, nommée ARA-C.


Iso-3 bloque la croissance de cellules cancéreuses et le développement de tumeurs

Après avoir testés une large gamme de substances naturelles, les chercheurs ont identifié un candidat intéressant produit par l’éponge marine Aplysina aerophoba. Il s’agit de la molécule Iso-3 dont la capacité de réduire la méthylation de l’ADN semblait correspondre à une expression augmentée des gènes suppresseurs de tumeurs. Ils ont observé l’arrêt de la croissance et de la réplication de différents types de cellules leucémiques, ainsi que des changements révélateurs de l’autophagie—le processus d’ « auto-démantèlement » entrepris par les cellules endommagées, ce qui mène généralement à leur mort. D’autres analyses ont confirmé que le tissu cancéreux était bien en train de mourir.

Le groupe de recherche luxembourgeois a également testé les effets de la molécule Iso-3 chez le poisson-zèbre afin de s’assurer que les bénéfices seraient les mêmes chez un organisme vivant. C’était le cas : les poissons développaient moins de tumeurs. Contrairement à la toxicité pour les cellules cancéreuses, le traitement n’était ni nocif pour les cellules sanguines issues de donneurs sains ni pour le développement embryonnaire des animaux. Ces résultats sont d’une importance majeure pour le potentiel thérapeutique de la molécule Iso-3.

L’éponge marine, Aplysina aerophoba

Crédit : Di Yoruno - Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2641085


Sur la piste de traitements combinés

Un autre résultat prometteur issu de l’étude du LBMCC concerne la molécule TRAIL. Elle est capable de déclencher la mort cellulaire mais beaucoup de cancers sont résistants à ses effets et continuent de se multiplier de façon incontrôlée. Prétraiter à l’Iso-3 les cellules cancéreuses les rendent sensibles aux effets de TRAIL. C’est une découverte importante car bien que des thérapies basées sur TRAIL avancent en essais cliniques, ce problème de résistance fait qu’il reste un fort besoin de trouver des méthodes non toxiques pour augmenter la sensibilité des cellules cancéreuses.

La capacité de l’Iso-3 d’arrêter la croissance cellulaire excessive pourrait en faire un excellent candidat pour le développement d’un nouveau traitement contre le cancer. Surtout que de tels composés agissent en particulier sur la division pathologique incontrôlée caractéristique de la maladie. Cela veut dire qu’ils visent spécifiquement les cellules cancéreuses, contrairement à d’autres formes de chimiothérapie qui attaquent avec des produits toxiques toutes les cellules, même celles en bonne santé. L’Iso-3 pourrait donc représenter une alternative thérapeutique non toxique. Combiner cette molécule avec d’autres médicaments contre le cancer existants pourrait aussi réduire la dose nécessaire de ces substances cytotoxiques et leurs effets secondaires chez les personnes souffrant du cancer.


L’étude originale est disponible ici :
Discovery and characterization of Isofistularin-3, a marine brominated alkaloid, as a new DNA demethylating agent inducing cell cycle arrest and sensitization to TRAIL in cancer cells

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