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20 décembre 2012

La naissance des cancers : le rôle clé des cellules souches

Les tumeurs ne sont pas homogènes : les biologistes ont identifié une catégorie de cellules spécifiques, appelées cellules souches cancéreuses. Ces cellules sont cruciales pour le développement des tumeurs, comme le confirment de récentes études sur les cancers du cerveau, de la peau et de l'intestin. Les cellules souches cancéreuses, qui échappent aux traitements actuels, constituent une cible privilégiée dans la lutte contre les récidives : en les éradiquant, on pourrait empêcher la formation de nouveaux foyers tumoraux.

Une catégorie de cellules fait de temps à autre son apparition dans les journaux et les débats de société : les cellules souches.

Ces cellules se distinguent pour deux raisons : elles ont la capacité de se diviser pour à la fois donner une cellule qui leur est identique, assurant ainsi leur continuité au sein de l’organe, et donner naissance à des cellules plus spécialisées comme les neurones ou les cellules musculaires. Ce dernier phénomène de transformation s'appelle la différenciation (voir l'encadré). D'après certaines études, il en irait de même dans la majorité des cancers : certaines cellules seraient capables de se différencier pour former les cellules cancéreuses de la tumeur. Ces cellules « souches », ou plus exactement « initiatrices de tumeur », détectées dès 1997 dans certaines leucémies humaines, ont également été identifiées dans les tumeurs solides. Leur découverte modifie l'approche thérapeutique du cancer : afin de détruire la tumeur, il s'avère crucial d'éradiquer les cellules souches cancéreuses.

Remonter à la source des tumeurs

L'existence de ces cellules souches cancéreuses restait jusqu'à présent un sujet de débat : si de telles cellules avaient été identifiées chez des patients atteints de cancer, il était impossible d'observer « en direct » leur différenciation en cellule cancéreuse, au cours des différentes étapes pré-cancéreuses aboutissant au cancer. Trois études pré-cliniques récentes ont réussi cette prouesse : les chercheurs sont parvenus à localiser ces cellules souches à une phase pré-cancéreuse et à les suivre tout au long de l'éclosion de la maladie. Ces trois équipes, basées à l'Hubrecht Institute à Utrecht (Pays-Bas), à l'université du Texas à Dallas (États-Unis) et à l'université libre de Bruxelles (Belgique), ont réalisé leurs expériences sur différents types de cancers (cerveau, peau et intestin). Ils ont exploité de nouvelles techniques de génétique qui permettent de suivre « à la trace » les cellules au cours de leur différenciation en les rendant fluorescentes. « Dans ces trois tissus, on a pu démontrer que ce concept de cellule souche cancéreuse pouvait être confirmé aux différentes étapes de l'initiation d'une tumeur », observe le Pr Christine Chomienne, de l'Institut universitaire d'hématologie à l'Hôpital Saint-Louis (Paris).

La croissance tumorale aurait ainsi pour origine un petit nombre de cellules souches cancéreuses (au maximum 0,1 % des cellules de la tumeur, selon le type de cancer). En se différenciant, elles donnent naissance aux cellules cancéreuses, lesquelles constituent in fine l'essentiel de la tumeur vue au moment du diagnostic du cancer. Pour le Pr Chomienne, « ce concept est important, et il doit changer notre manière de diagnostiquer, de prévoir l'évolution de la maladie et de traiter les patients en fonction de ces cellules ». La hiérarchie des cellules dans la tumeur modifie en effet l'approche de la maladie. En cherchant actuellement à bloquer la prolifération non contrôlée des cellules cancéreuses, les traitements épargnent les cellules souches cancéreuses, qui sont « au repos » et ne prolifèrent pas. Si l'on parvient à viser ces cellules, il devrait être possible de « tarir la source » des cellules cancéreuses : la tumeur s’avérerait incapable de se renouveler et décroîtrait d'elle-même.

Des traitements ciblés vers les cellules souches

Pour cibler les cellules souches cancéreuses, il faut apprendre à les identifier et comprendre comment elles se renouvellent et se différencient. Le Pr Chomienne invite à se concentrer sur ce qu'elle appelle « le petit nid douillet », dans lequel elles s'abritent, et qui « les protège des agressions extérieures et leur permet de continuer à donner naissance à des tumeurs ». Dans cet environnement protégé, les cellules souches sont au repos et restent insensibles à la radiothérapie et à la chimiothérapie qui tuent uniquement les cellules cancéreuses.

Une première tactique serait de déloger les cellules souches cancéreuses de leurs niches, ce qui les forcerait à se différencier. Devenues cellules cancéreuses, elles deviennent alors sensibles aux traitements actuels. Le Pr Chomienne précise qu'il existe déjà « un certain nombre d'outils thérapeutiques qui permettent de détacher la cellule souche de sa niche ». Une autre option serait de toucher directement la cellule souche cancéreuse dans sa niche. Pour cela, il est nécessaire d’identifier les mécanismes spécifiques aux cellules souches cancéreuses pour épargner les cellules souches saines présentes dans l'organisme.

Ce domaine, encore largement inexploré, nécessite la collaboration de chercheurs et de médecins pour mieux identifier les cellules souches cancéreuses et les cibler précisément. Ceci se fait notamment par la constitution de réseaux, comme le réseau « Cellules souches cancéreuses » Île-de-France créé en 2007 par le Pr Chomienne et le Pr Daniel Louvard, de l'Institut Curie. La Fondation ARC soutient plusieurs membres de ce réseau de recherche. Parmi elles, l’équipe du Dr Hervé Chneiweiss (CNRS) développe une nouvelle stratégie thérapeutique contre les cellules souches cancéreuses du glioblastome, une tumeur cérébrale.

Mieux comprendre la cellule souche

Les cellules souches présentent la particularité de pouvoir se transformer afin d'adopter les propriétés caractéristiques de certaines cellules spécialisées : c'est le phénomène dit de différenciation, propre aux cellules souches. Une même cellule souche peut donner naissance, selon certaines circonstances, à un neurone, une cellule musculaire ou une cellule de la peau. Si l'embryon, à ces premiers stades, est constitué exclusivement de cellules souches qui vont peu à peu se différencier pour former les différents organes, le corps mature conserve également des réserves de cellules souches. Par exemple, la peau contient des cellules souches qui assurent le renouvellement constant des cellules de l'épiderme, notamment en cas de lésion.


G.F.


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