Des scientifiques découvrent la faiblesse cachée d’un cancer mortel du cerveau

Des scientifiques de l’UC San Francisco ont découvert que l’activité neuronale dans ces tumeurs mortelles peut restructurer les connexions dans les tissus cérébraux environnants, provoquant le déclin cognitif associé à la maladie, et que le médicament gabapentine, couramment utilisé pour prévenir les crises, pourrait bloquer cette activité à l’origine de la croissance. chez la souris atteinte de glioblastome.

Les découvertes, parues dans Naturefournissent une nouvelle direction pleine d’espoir pour la recherche sur une maladie qui a défié même les types de médicaments anticancéreux les plus modernes et les plus sophistiqués.

“Le glioblastome a besoin d’une victoire”, a déclaré le neurochirurgien Shawn Hervey-Jumper, MD, qui a dirigé l’étude avec la chercheuse postdoctorale Saritha Krishna, PhD. “Cette étude ouvre la porte à tout un monde de possibilités de traitement pour ces patients et à une nouvelle façon de penser au cancer du cerveau.”

Lorsque Hervey-Jumper commençait son étude, les scientifiques avaient récemment découvert que les tumeurs cérébrales sont alimentées par une boucle de rétroaction positive. Elle commence lorsque les cellules cancéreuses produisent des substances qui peuvent agir comme des neurotransmetteurs. Cet apport “supplémentaire” de neurotransmetteurs incite les neurones à devenir hyperactifs, ce qui stimule à son tour la croissance des cellules cancéreuses.

S’appuyant sur des études antérieures réalisées sur des souris et des organoïdes cérébraux (petits faisceaux de neurones dérivés de cellules souches humaines cultivées dans des boîtes de Pétri), Hervey-Jumper s’est concentré sur ce que la boucle de rétroaction signifiait pour le comportement humain et la cognition dans le cancer du cerveau.

L’équipe a recruté des volontaires en attente d’une intervention chirurgicale pour un glioblastome dont les tumeurs avaient infiltré la région du cerveau contrôlant la parole. Juste avant d’opérer la tumeur, Hervey-Jumper a placé une grille de minuscules électrodes sur la surface de la région de la parole, a montré des images aux volontaires et leur a demandé de nommer ce qu’ils voyaient.

L’équipe de recherche a ensuite comparé les résultats avec des régions cérébrales non tumorales d’apparence normale des mêmes participants. Ils ont découvert que les régions cérébrales infiltrées par la tumeur des participants utilisaient un réseau neuronal plus large de zones cérébrales dans le but d’identifier ce qu’ils voyaient.

Le cancer comme conversation entre cellules

Hervey-Jumper attribue cela à la dégradation de la puissance de traitement de l’information dans cette région du cerveau. Il le compare à un orchestre où ce sont les musiciens jouant en synchronie qui font fonctionner la musique.

“Si vous perdez les violoncelles et les bois, les joueurs restants ne peuvent tout simplement pas porter le morceau comme ils le feraient autrement”, a-t-il déclaré. Les cellules cérébrales liées à la tumeur sont tellement endommagées que d’autres doivent être recrutées plus loin pour effectuer les tâches qui étaient auparavant contrôlées par une zone plus petite.

L’étude montre que c’est cette interaction entre les cellules qui cause le déclin cognitif associé au cancer du cerveau, plutôt que l’inflammation et la pression de la croissance tumorale, comme le pensaient les scientifiques.

“Une tumeur au cerveau ne se contente pas de mourir”, a déclaré Hervey-Jumper. “Il est régulé par le système nerveux. Il a des conversations avec les cellules qui l’entourent et s’intègre activement dans les circuits cérébraux, remodelant leur comportement.”

Nous n’avons pas pensé au cancer de cette façon

Désormais, les chercheurs savaient que les tumeurs profitaient des réseaux cérébraux. Ils se sont donc tournés vers la gabapentine, qui contrôle les crises en atténuant l’excès d’activité électrique dans le cerveau, en la testant chez des souris greffées avec des cellules de glioblastome humain.

“La gabapentine a en fait empêché la tumeur de se développer”, a déclaré Krishna. “Cela nous donne l’espoir que la combinaison de la gabapentine avec d’autres thérapies contre le glioblastome pourrait conjurer une partie du déclin cognitif que nous constatons chez les patients et peut-être prolonger leur vie.”

Les résultats se traduiront probablement par d’autres cancers neuraux, tels que ceux de la colonne vertébrale, et pourraient aider à expliquer pourquoi le cerveau est le premier site de métastases dans de nombreux cancers.

Hervey-Jumper a déclaré que l’étude encourage les spécialistes du cancer à considérer les réseaux de communication entre les cellules, comme la boucle de rétroaction positive dans le glioblastome, comme cibles potentielles pour les traitements, ainsi que les approches génétiques et immunologiques.

“Nous n’avions jamais pensé au cancer de cette manière auparavant”, a-t-il déclaré. “L’idée qu’il y a une conversation entre les cellules cancéreuses et les cellules cérébrales saines est en quelque sorte un changement de paradigme.”

Financement: Cette étude a été soutenue par les National Institutes of Health (subventions K08NS110919, P50CA097257, F30CA246808, T32GM007618, K99CA25200, R01NS100440, R00DC013828, R01NS092597, DP1NS111132 et K08CA21227 9 ; Robert Wood Johnson Foundation (subvention 74259) ; et l’American Brain Tumor Association (subvention MSSF1900021).