Cancer du cerveau : découverte d’une nouvelle stratégie pour "clouer" les cellules tumorales sur place

Une équipe de chercheurs de l’Université de Cambridge a identifié une nouvelle approche potentielle pour lutter contre le glioblastome, la forme la plus agressive et la plus fréquente de cancer du cerveau. 

Au lieu de tenter d’éliminer directement les cellules cancéreuses, les chercheurs ont mis au point une méthode pour les bloquer sur place, empêchant ainsi leur propagation dans les tissus sains. La clé de cette stratégie innovante réside dans la modification de l’environnement extracellulaire dans lequel la tumeur se développe, et non dans la destruction directe des cellules.

Au cœur de cette découverte se trouve l’acide hyaluronique (HA), un polymère de sucre naturellement présent dans le cerveau, où il joue un rôle structural essentiel. Les résultats de l’étude, publiés dans la revue Royal Society Open Science, ouvrent la voie à un nouveau type de thérapie non toxique et moins invasive pour une maladie dont le taux de survie à cinq ans reste dramatiquement bas : à peine 15 %.

À la différence des traitements traditionnels qui visent à détruire ou à empoisonner les cellules tumorales, l’équipe dirigée par la chimiste Melinda Duer a choisi d’intervenir sur le microenvironnement cérébral, en modifiant la matrice extracellulaire qui entoure les cellules. Ce réseau gélatineux, riche en acide hyaluronique, se comporte comme un échafaudage qui soutient le tissu cérébral et régule les mouvements cellulaires.

Dans des conditions normales, l’HA est flexible et adopte des formes qui activent des récepteurs spécifiques à la surface des cellules tumorales, comme le CD44, leur signalant de se déplacer. En utilisant la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN), les chercheurs ont observé qu’à faible concentration, l’HA devient encore plus flexible, au point de s’adapter parfaitement au récepteur CD44 et d’activer les mécanismes d’invasion.

Mais lorsque l’acide hyaluronique est chimiquement rigidifié au moyen d’une technique de réticulation (cross-linking) qui en bloque les mouvements, les cellules tumorales s’immobilisent. Elles ne meurent pas, mais cessent d’envahir les tissus environnants, comme l’explique Mme Duer :

“Nous n’avons pas eu besoin de tuer les cellules tumorales, il nous a suffi de modifier leur environnement. Elles ont tout simplement arrêté de tenter de s’échapper.”

Réapparition fréquente du glioblastome après la chirurgie : pourquoi ?

Pour vérifier cette théorie, l’équipe a cultivé des cellules de glioblastome dans des gels contenant différentes concentrations d’acide hyaluronique. Dans les gels les plus dilués, où l’HA était plus flexible, les cellules s’activaient rapidement et déployaient des prolongements appelés "invadopodes", qui leur permettent de s’infiltrer dans les tissus. À l’inverse, dans les gels plus denses et plus rigides, les cellules restaient immobiles. Elles étaient vivantes, mais dans un état de quiescence.

Ce comportement pourrait également expliquer les récidives fréquentes des tumeurs aux endroits où une ablation chirurgicale a été réalisée. Après l’intervention, un œdème postopératoire apparaît souvent, qui dilue la matrice extracellulaire et rend l’HA plus flexible. Ce phénomène pourrait réactiver des cellules tumorales jusque-là dormantes, facilitant ainsi la reprise de la maladie.

Le tournant de cette étude a eu lieu avec l’introduction d’une forme modifiée d’HA, appelée acide hyaluronique oxydé (oxHA). Même dans des milieux dilués, cette version rigidifiée de l’acide a empêché les cellules de se déplacer, simulant un état dormant quelle que soit la concentration. Selon les auteurs, ce n’est pas tant le poids moléculaire de l’HA qui importe, mais plutôt sa flexibilité à se relier au récepteur CD44.

Vers une nouvelle forme de thérapie

Cette technique représente un changement de paradigme radical par rapport aux traitements conventionnels. Plutôt que de chercher à cibler chaque cellule cancéreuse avec des médicaments ou des rayonnements, on agit sur le contexte moléculaire externe, en bloquant les signaux qui permettent aux cellules de se propager.

Personne n’avait encore tenté de modifier l’évolution d’un cancer en changeant la matrice extracellulaire autour de la tumeur. C’est le premier exemple de thérapie où l’on "reprogramme" la tumeur en agissant sur son environnement.

Bien que l’étude soit encore à un stade préliminaire et que les essais sur l’être humain soient encore lointains, les chercheurs voient dans cette approche une alternative prometteuse pour traiter les tumeurs solides. C’est particulièrement le cas pour le glioblastome, sur lesquelles les médicaments conventionnels ont peu d’effet.

Le grand avantage de cette stratégie réside dans le fait qu’elle ne nécessite pas de pénétration du médicament à l’intérieur de chaque cellule tumorale, un objectif souvent impossible à atteindre dans les tumeurs solides.

À l’heure actuelle, l’équipe planifie des tests pour vérifier si la rigidification de l’HA peut réellement prévenir les récidives après une opération. Des travaux sont également en cours pour déterminer si d’autres types de tumeurs pourraient répondre positivement à des modifications similaires de leur matrice extracellulaire.

Les défis restent nombreux : il faudra mettre au point des méthodes sûres et efficaces pour administrer ces modificateurs d’HA dans le cerveau, tout en évitant les effets secondaires et en garantissant la stabilité de l’effet dans le temps.

Cette découverte n’en ouvre pas moins une voie nouvelle et fascinante dans la lutte contre le cancer du cerveau, suggérant que, parfois, il suffit d’"accorder" le bon environnement moléculaire pour éteindre le moteur de la maladie.

Les cellules tumorales se comportent en fonction de ce qui les entoure. Changer leur environnement peut signifier changer leur destin.