La protéine, appelé syndécan-4, se combine avec d'autres protéines de la membrane cellulaire, appelées intégrines, pour former des « mains » saillantes qui perçoivent l'environnement à l'extérieur de la cellule.

Les deux protéines se trouvent dans la membrane cellulaire, avec une extrémité dirigée vers l'intérieur de la cellule et l'autre vers l'extérieur. Ils sont donc dans une position privilégiée pour détecter les conditions à l'extérieur de la cellule et convertir les signaux en messages biochimiques qui modifient les conditions à l'intérieur de la cellule. Ce faisant, ils sont capables de conduire certains des processus cellulaires à l'origine du cancer et d'autres maladies.

La recherche à un stade précoce, menée par une équipe de l'Imperial College de Londres, Université Queen Mary de Londres, et l'Université de Tampere en Finlande, pourrait présenter une nouvelle voie de recherche et une nouvelle cible médicamenteuse pour certains types de cancer.

Chercheur principal Dr Armando del Río Hernández, du Département de bio-ingénierie de l'Impériale, a déclaré:"Nos résultats pourraient avoir des implications immédiates dans les domaines de la biologie cellulaire et du développement, et conduire à des développements dans plusieurs maladies, dont le cancer et la fibrose. »

L'article est publié aujourd'hui dans Matériaux naturels .

Coup de main

Le Syndecan-4 existe dans presque toutes les cellules humaines et est déjà connu pour son rôle dans les maladies cardiovasculaires. Cependant, ses rôles potentiels dans la biologie du cancer et le développement de médicaments ont jusqu'à présent été négligés.

Pour étudier le syndecan-4 l'équipe de recherche, dirigé par le Dr del Río Hernández, utilisé biophysique, biologie cellulaire, et des techniques de calcul.

L'équipe a découvert que l'activation de ces « mains » cellulaires déclenche une voie jouant un rôle clé dans le développement de la maladie, impliquant une protéine cellulaire appelée protéine associée au oui (YAP).

YAP déclenche certaines des caractéristiques typiques du cancer. Il réduit la capacité des cellules à programmer leur propre mort, dans un processus appelé apoptose. Les cellules initient l'apoptose lorsqu'elles vieillissent ou fonctionnent mal, donc l'arrêt de l'apoptose permet aux malades, même cancéreux, cellules à se propager. Le YAP contrôle également le développement des vaisseaux sanguins, une caractéristique du cancer, car la croissance tumorale nécessite un flux sanguin supplémentaire.

Ils ont également découvert que le syndécan-4 aide les cellules à réagir aux mouvements extérieurs à elles-mêmes, en créant une tension dans le cytosquelette, l'« échafaudage » à l'intérieur des cellules. Cela rend les cellules raides, qui active une enzyme appelée PI3K qui régule d'autres caractéristiques du cancer.

Il le fait en convertissant les mouvements à l'extérieur de la cellule en signaux biochimiques qui, les chercheurs ont trouvé, « ajustez » la façon dont les cellules réagissent à la tension et au mouvement.

Le Dr del Río Hernández a déclaré :« La façon dont les cellules interagissent avec leur environnement pourrait indiquer comment nous fabriquons des tissus et imitons des organes humains pour la conception de médicaments. Le Syndecan-4 pourrait désormais jouer un rôle fondamental dans cette entreprise. »

Le co-auteur principal, le Dr Stephen Thorpe de l'Université Queen Mary de Londres, a déclaré :« Comme le syndecan-4 est exprimé sur presque toutes nos cellules, les mécanismes que nous avons découverts pourraient être ciblés pour modifier un certain nombre de maladies et de processus biologiques. »

Le professeur Vesa Hytönen de l'Université de Tampere a déclaré :« Une meilleure compréhension de la mécanodétection cellulaire ouvre des possibilités de développer des traitements pour des maladies comme le cancer et la fibrose.

Chemins en avant

Prochain, l'équipe de recherche étudiera davantage les liens du syndecan-4 avec des maladies spécifiques comme le cancer du pancréas.

Le Dr del Río Hernandez a déclaré:"Notre prochaine approche impliquera le syndecan-4 en tant que contributeur clé à la maladie. Nous espérons que cela conduira à de nouvelles connaissances sur les mécanismes de la maladie."