Les scientifiques ont produit certaines des images cartographiques les plus détaillées des cellules cancéreuses du sein jamais vues dans le cadre d'une nouvelle recherche à l'Université de Lincoln, ROYAUME-UNI, visant à améliorer la compréhension des propriétés biologiques à l'origine de la maladie.

Le travail impliquait deux méthodologies pionnières pour examiner la structure et l'élasticité des cellules cancéreuses du sein et les résultats pourraient désormais éclairer les futurs traitements contre le cancer, en approfondissant notre compréhension de la façon dont les cellules sont formées et comment cela affecte leurs mouvements.

Réalisé par des experts en biomécanique de la School of Life Sciences de l'Université de Lincoln et de l'Istituto Officina dei Materiali (IOM) du Conseil national italien de la recherche à Triestethe, Italie, l'étude a examiné la rigidité de trois lignées différentes de cellules cancéreuses du sein.

Les propriétés mécaniques des cellules peuvent être mesurées par leur élasticité, ce qui donne une indication de leurs structures internes. On sait déjà que les cellules cancéreuses sont parfois plus molles et donc plus facilement déformées que les cellules non tumorales, et que cela conduit finalement à leur capacité accrue à infiltrer les tissus et à se propager à partir de la tumeur primaire pour établir des sites secondaires. Les cellules cancéreuses « métastatiques » sont celles qui migrent vers d'autres parties du corps. Moins les cellules sont rigides, plus il leur est facile de s'éloigner de la tumeur d'origine.

Cette nouvelle recherche informe un ensemble de travaux examinant s'il existe un certain seuil de structure cellulaire après lequel il est plus probable que le cancer se propage.

Docteur Enrico Ferrari, Maître de conférences en sciences de la vie à l'Université de Lincoln, a expliqué :« Chez les femmes du monde entier, le cancer du sein est la tumeur la plus fréquente, et les métastases sont à leur tour la cause la plus fréquente de complications chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. Il est donc absolument vital que nous, en tant que scientifiques, recueillir autant d'informations que possible pour éclairer le traitement de cette maladie.

"Notre recherche a examiné trois lignées cellulaires cancéreuses différentes, qui avaient tous différents niveaux d'agressivité et de potentiel métastatique. Nous avons utilisé deux méthodes extrêmement précises pour produire des caractérisations approfondies des propriétés mécaniques des cellules cancéreuses du sein, et nous espérons que ceux-ci seront bénéfiques pour nous aider à comprendre les événements moléculaires sous-jacents qui conduisent aux métastases. »

Cette étude a principalement porté sur la zone au milieu du corps cellulaire, qui est la clé pour comprendre l'élasticité cellulaire. De nombreuses recherches antérieures se sont concentrées sur les périphéries de la cellule car ces zones sont plus simples à analyser, bien que pas aussi informatif.

Les chercheurs ont utilisé deux techniques pour mesurer l'élasticité à des centaines de points à travers les cellules et ont produit des cartes détaillées en utilisant les résultats, qui sont publiés dans la revue scientifique Nanotechnologie . La première technique est connue sous le nom de microscopie à force atomique (AFM), qui a eu lieu à Lincoln, et la seconde est la microscopie optique à pincettes (OTM), qui a été réalisée sur les mêmes lignées cellulaires par des chercheurs en Italie.

Fonctionnant à l'échelle nanométrique, la méthode AFM impliquait de sonder différents points de la cellule avec une pointe extrêmement petite et de mesurer doucement la déformation de la membrane sans la perforer. Les valeurs mesurées ont été utilisées pour créer une carte précise de la rigidité de la cellule. La taille minuscule de la sonde signifiait que les cartes résultantes affichent certaines des résolutions les plus élevées jamais vues dans ce domaine de recherche.

La méthodologie OTM impliquait une microsphère en verre planant au-dessus de la surface de la cellule, maintenu en place par un laser. Comme son positionnement est manipulé par la lumière, c'est une méthode encore plus douce pour mesurer l'élasticité.

Les chercheurs ont combiné les résultats des deux méthodes et, comme prévu, ils ont découvert que les cellules basales du cancer du sein étaient plus molles que leurs homologues normales et que la lignée cellulaire du cancer du sein luminale moins agressive, reflétant leur potentiel à infiltrer d'autres tissus, conduisant à des métastases.

Les techniques utilisées et les conclusions tirées contribueront désormais à une compréhension plus large de la biomécanique du cancer et à l'objectif ultime d'évaluer le potentiel des cellules à conduire à des métastases en considérant des indices mécaniques.