Le maintien d'une population cellulaire saine est un processus dynamique, par lequel les cellules malsaines sont éliminées par un mécanisme de défense appelé compétition cellulaire. Ce processus est crucial car des cellules malsaines ou des cellules qui ont accumulé des mutations génétiques néfastes (défauts dans les gènes) au fil du temps peuvent initier la formation d'un cancer.

La compétition cellulaire est réalisée par des cellules normales saines qui entourent les cellules cancéreuses mutantes par le biais de divers mécanismes qui déclenchent l'élimination des cellules. De plus, les cellules épithéliales (un type de cellule qui constitue les surfaces corporelles externes et internes telles que la peau et les organes internes) adoptent un mécanisme indépendant de la mort cellulaire connu sous le nom d'extrusion apicale pour reconnaître et éliminer les cellules transformées. Alors que le rôle de l'extrusion apicale dans la compétition cellulaire a été bien élucidé, les mécanismes de régulation sous-jacents à ce processus dynamique complexe restent insaisissables.

L'autophagie est un processus par lequel les cellules dégradent et recyclent les composants cellulaires. La dérégulation de l'autophagie a été impliquée dans diverses maladies, dont plusieurs cancers. Alors que l'autophagie est connue pour faciliter la croissance et la survie des cellules cancéreuses à des stades avancés, des études antérieures ont indiqué que l'autophagie pourrait avoir un rôle préventif dans les premiers stades du cancer. L'autophagie régule-t-elle la destruction précoce des cellules cancéreuses par compétition cellulaire ?

S'appuyant sur cette hypothèse, le Dr Shunsuke Kon, professeur agrégé junior à l'Université des sciences de Tokyo avec Eilma Akter et une équipe de chercheurs, a maintenant exploré le rôle régulateur potentiel de l'autophagie dans la compétition cellulaire, dans une nouvelle étude récemment publiée dans Rapports de cellule .

En approfondissant l'interaction possible entre l'autophagie et la compétition cellulaire, les chercheurs ont utilisé des lignées cellulaires, dans lesquelles la compétition cellulaire est déclenchée par RasV12 (une protéine cancérigène). Le Dr Kon explique qu'ils "ont déjà montré que lorsqu'un petit nombre de cellules mutantes sont produites dans la couche épithéliale normale en activant le gène ras responsable du cancer, les cellules mutantes sont éliminées dans la lumière en tant que cellules perdantes. Cela se produit comme un résultat de la compétition cellulaire entre les cellules épithéliales normales et les cellules mutantes Ras."

En utilisant le modèle de compétition cellulaire en mosaïque induite par RasV12 (cellules cancéreuses saines + mutantes) et le marquage des protéines fluorescentes, l'équipe a découvert un ensemble fascinant de résultats. Ils ont montré que les cellules transformées par RasV12 avaient un nombre accru d'autophagosomes (structures contenant des contenus cytoplasmiques dégradables).

En outre, ils ont noté une altération des lysosomes, les structures qui fusionnent avec les autophagosomes et interviennent dans la dégradation de leur contenu ; ce qui a probablement causé l'augmentation des autophagosomes. Cela a à son tour perturbé le flux autophagique (une mesure de la dégradation autophagique) dans les cellules transformées par RasV12.

Ensuite, ils ont montré que les autophagosomes accumulés et les lysosomes altérés facilitaient l'élimination apicale des cellules transformées (cancéreuses) via la compétition cellulaire. Ces résultats suggèrent que les autophagosomes intacts ou non dégradables sont importants pour le processus d'élimination.

Fait intéressant, lorsque les chercheurs ont enlevé le gène de l'autophagie, ATG-5 dans les cellules induites par RasV12, ils ont noté une altération de la compétition cellulaire médiée par l'autophagie et de l'élimination des cellules transformées. De même, les cellules altérées par l'autophagie ont montré une résistance à l'élimination dans un modèle de souris et ont finalement conduit à une pancréatite chronique ou à une inflammation des canaux dans le pancréas, corroborant ainsi leurs découvertes antérieures.

Ensemble, ces résultats mettent en évidence le rôle de l'autophagie dans l'élimination compétitive des cellules cancéreuses mutantes et l'homéostasie tissulaire (équilibre). L'étude met en lumière le rôle de l'autophagie dans la prévention du cancer au cours des premiers stades et ouvre la voie au développement de nouvelles thérapies anticancéreuses.

Dans ce contexte, le Dr Kon remarque :« Le développement de médicaments anticancéreux ciblant l'autophagie est intensément poursuivi dans le monde entier. Étant donné que le rôle de l'autophagie diffère selon le stade de progression du cancer, les stratégies anticancéreuses qui prennent en compte compte tenu du stade de progression du cancer peut améliorer l'efficacité du traitement." + Explorer plus loin

Percée dans l'étude de la façon dont les cellules épithéliales deviennent cancéreuses