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Projet soutenu

Cibler le squelette de la cellule pour bloquer la prolifération des tumeurs

Toutes les cellules possèdent un squelette intérieur. Certains éléments de ce squelette, appelés « réseaux d’actine branchés », participent à l’établissement et au maintien de la forme des cellules ainsi qu’à leur migration. Alexis Gautreau à l’École polytechnique, s’intéresse au rôle potentiel de ces réseaux dans la prolifération cellulaire. Plus précisément, le travail de son équipe porte sur les signaux que ces réseaux pourraient envoyer aux cellules afin de déclencher leur division. L’objectif est de découvrir ces signaux et si ce système de communication est altéré dans les cellules cancéreuses. En répondant à ces questions, son équipe et lui espèrent mettre au point des stratégies thérapeutiques applicables à de nombreux cancers. Nous soutenons ce projet à hauteur de 400 000 euros sur 36 mois.

Contexte et objectif du projet

Dans les cellules, des fibres constituées d’actine, une protéine très abondante, permettent de contrôler l’architecture des cellules et leur remodelage. Les fibres d’actine dites « branchées » se forment grâce à une machinerie moléculaire, appelée « complexe Arp2/3 », qui induit un nouveau filament à partir d’un filament préexistant. Ces réseaux d’actine branchés sont indispensables à la formation de structures d’adhérence avec les cellules voisines et de migration des cellules. Ces processus dynamiques ont un impact sur le devenir des cellules qui peuvent, selon les caractéristiques de l’environnement, rester immobiles, se déplacer, ou même, semble-t-il, se multiplier.

Suite à quelques travaux préliminaires, Alexis Gautreau à l’École Polytechnique pose en effet l’hypothèse que les réseaux d’actine branchés pourraient être impliqués dans la prolifération cellulaire. Il va le vérifier dans des cellules non cancéreuses qui répondent de façon normale à leur environnement. Si tel est le cas, il entend découvrir la nature du signal émis par ces réseaux d’actine branchés, qui informerait la cellule sur l’opportunité, ou non, de se diviser. Dans un deuxième temps, il vérifiera si ce signal contrôle toujours la prolifération des cellules cancéreuses. L’objectif est de savoir si ces dernières s’en affranchissent, ce qui expliquerait en partie la prolifération incontrôlée des cellules dans les tumeurs.

Concrètement, pour étudier l’impact des réseaux d’actine branchés sur la prolifération cellulaire, les chercheurs vont utiliser différentes façons de bloquer leur formation : grâce à de petites molécules proches de médicaments, ou par des modifications génétiques. Ils testeront ensuite la présence ou l’absence de ce signal dans des échantillons tumoraux provenant de patientes atteintes de cancer du sein. Si ce travail s’avère fructueux, il pourrait ouvrir des perspectives pour la prise en charge de patients atteints de cancer.

Le porteur du projet

Alexis GautreauAlexis Gautreau est directeur de recherche du CNRS, dans le laboratoire de biologie structurale de la cellule (CNRS UMR 7654) à l’École Polytechnique à Palaiseau. Il s’intéresse aux mécanismes de régulation cellulaire de l’actine depuis plus de vingt ans et a mis en évidence plusieurs dérégulations pathologiques de ces mécanismes dans les cancers. Pour mener ce projet, il mobilisera une grande partie de son équipe constituée de 8 personnes et collaborera avec des pathologistes dont Ivan Bièche de l’Institut Curie à Paris. Celui-ci mesurera l’expression des gènes dans les tumeurs, grâce à une cohorte de plus de 500 femmes atteintes de cancer du sein, et dans le cadre d’un laboratoire international associé du CNRS qu’il a monté avec des collaborateurs russes du Centre de recherche contre le cancer de Tomsk, en Sibérie, qui prennent souvent en charge des patientes à un stade plus avancé de la maladie à cause de leur isolement géographique.

Notre soutien

Nous soutenons ce projet à hauteur de 400 000 euros sur 36 mois.

Des résultats majeurs

Ce travail a déjà fourni des résultats qui ont été publiés. Les chercheurs ont confirmé le rôle des réseaux d’actine branchés dans le déclenchement des divisions cellulaires. Leur bon fonctionnement et leur intégrité sont nécessaires à l’entrée des cellules en division. Quand les conditions pour une multiplication des cellules sont réunies, le réseau d’actine branché adresse un signal à la cellule qui implique un complexe Arp2/3 particulier contenant la protéine ARPC1B. Sans cette dernière, le signal de division est interrompu. Mais les cellules cancéreuses trouvent un moyen de s’affranchir du contrôle de l’actine branchée pour proliférer. Dans le cancer du sein, cette perturbation est liée à la surexpression de la protéine ARPC1B. En effet, plus le niveau d’expression de cette protéine est élevé, plus la tumeur est de mauvais pronostic. Les chercheurs ont aussi montré que dans certains mélanomes présentant une altération particulière (mutation sur le gène RAC1, 5 à 10 % des cas), des petites molécules inhibant la formation des réseaux d’actine branchés bloquent la multiplication des cellules. Ces travaux ouvrent donc, pour plusieurs cancers, de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques.

 

Pour les avancées obtenues dans le cadre de ce projet, l’équipe d’Alexis Gautreau a reçu le prix « Équipe à l’honneur » en 2019 décerné par la Fondation ARC pour la recherche sur le cancer.


A. R.


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