Stopper la propagation du cancer.

A new discovery published in the Nov. 2015 issue of The FASEB Journal shows that cancer cells use previously unknown channels to communicate with one another and with adjacent non-cancerous cells. Not only does this cast an important light on how cancer metastasizes and recruits cellular material from healthy cells, but it also suggests that these physical channels might be exploitable to deliver drug therapies.

"I hope that the tools we have developed, especially the mouse model, will be used by academics to isolate healthy cells modified by tumors, and by the pharmaceutical industry in the quest for novel anti-cancer drugs that block tumor-organ communication," said Anne Burtey, Ph.D., study author from the Department of Biomedicine, at the University of Bergen in Bergen, Norway. "I also hope the knowledge we provide here is paving the way to engineer 'super-spreading' agents, with increased abilities to diffuse within tumors and even reach the healthy cells involved in tumor progression."

To make this discovery, Burtey and colleagues studied the exchange of molecules between cells, by color-coding them with red or blue cellular fluorescent 'dyes' or 'tags.' Blue cells were co-cultured with red cells and monitored to see if they exchanged cellular material, such as proteins. They observed that the function a protein involved in the transport of proteins and organelles within cells (called 'Rab8'), was affected, suggesting that this protein is a key regulator of cell-cell communication in cancer. Live cell imaging confirmed that the transfer is contact-dependent. Importantly, the scientists experiments also showed that this process occurs in vivo. Using two groups of mice that had green (healthy cells) and red (human cancer cells) fluorescent tags, they observed a transfer of red material into the green healthy cells of the mice's mammary fat pads.

"Mexican drug lords are not the only ones who use secret tunnels to move material across seemingly impenetrable borders," said Gerald Weissmann, M.D., Editor-in-Chief of The FASEB Journal. "At the cellular level, it appears that cancer cells do the same thing. Now that we know these tunnels exist we can shut them down or use them to deliver lifesaving therapies."

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Une nouvelle découverte publiée dans le numéro de Novembre 2015 The FASEB Journal montre que les cellules cancéreuses utilisent des canaux précédemment inconnus pour communiquer entre elles et avec les cellules non-cancéreuses adjacentes. Non seulement cela jette une lumière importante sur la façon dont le cancer se métastase et recrute matériel cellulaire des cellules saines, mais cela suggère également que ces canaux physiques pourraient être exploitable pour fournir des thérapies médicamenteuses.

"Je souhaite que les outils que nous avons mis au point, en particulier le modèle de la souris, sera utilisé par les universitaires pour isoler les cellules saines modifiés par des tumeurs, et par l'industrie pharmaceutique dans la recherche de médicaments anti-cancer qui bloquent la communication des cellules cancéreuses vers les organes," a déclaré Anne Burtey, Ph.D., auteur de l'étude du ministère de la biomédecine, à l'Université de Bergen à Bergen, en Norvège. "Je souhaite aussi que la connaissance que nous fournissons ici ouvre la voie pour faire des agents "de super-propagation", avec l'augmentation des capacités pour diffuser au sein des tumeurs et même atteindre les cellules saines impliqués dans la progression de la tumeur. "

Pour faire cette découverte, Burtey et ses collègues ont étudié l'échange de molécules entre les cellules, en leur donnant un code de couleur avec des colorants cellulaires fluorescents rouges ou bleus. Les cellules bleues ont été co-cultivées avec des cellules rouges et surveillés pour voir si ils ont échangé du matériel cellulaire, telles que les protéines. Ils ont observé que la fonction d'une protéine impliquée dans le transport des protéines et des organites dans les cellules (appelé «Rab8 '), a été affectée, ce qui suggère que cette protéine est un régulateur clé de la communication cellulaire dans le cancer. L'imagerie des cellules vivantes a confirmé que le transfert est le contact dépendant. Surtout, les expériences des scientifiques ont également montré que ce processus se produit in vivo. En utilisant deux groupes de souris qui ont eu (cellules saines) et (vert cellules humaines de cancer marqueurs fluorescents rouges), ils ont observé un transfert de matière rouge dans les cellules saines vertes des coussinets adipeux mammaires des souris.

"Les barons de la drogue mexicains ne sont pas les seuls qui utilisent des tunnels secrets pour déplacer la matière à travers les frontières apparemment impénétrables», a déclaré Gerald Weissmann, MD, rédacteur en chef de The FASEB Journal. "Au niveau cellulaire, il apparaît que les cellules cancéreuses font la même chose. Maintenant que nous savons que ces tunnels existent nous pouvons les arrêter ou les utiliser pour fournir des thérapies de sauvetage."

2013 avril 10

In the first application of this approach, the UNC researchers showed how a protein called Src kinase influences the way cells extend and move, a previously unknown role that is consistent with the protein's ties to tumor progression and metastasis.

"This rationally designed control of protein conformations represents a breakthrough in computational protein design," said senior study author Nikolay Dokholyan, PhD, a professor of biochemistry and biophysics. "We now have a new tool for delineating the activities of various proteins in living cells in a way that was never before possible."

The research was published online ahead of print in the Proceedings of the National Academy of Sciences. In the study, Dokholyan created a "switch" that would make a protein wobbly and unable to do its job unless it was flipped "on" by a drug called rapamycin, which would stabilize the protein and let it perform its function.

The approach is a simpler and more reliable version of a protein engineering system pioneered three years ago by Dokholyan and Klaus Hahn, professor of pharmacology at UNC, called rapamycin regulated or RapR. In the old approach, the switching mechanism depended on two proteins and the drug. The first protein -- the one the researchers wanted to study -- was given the RapR modification and put in cells in tissue culture. The second protein was placed in the cells as well, but simply floated around until the addition of drug caused it to latch on to the modification in the first protein and turn it on. The problem with the approach was that some cells would have a lot of the first protein and less of the second, or vice versa.

"It became the Achilles heel of the technique, because there was variability in the results due to the different ratios between the proteins," said Hahn. "What Dokholyan was able to do, which was extremely challenging from a protein engineering standpoint, was to combine the two parts into one."

Dokholyan and his colleagues took the two proteins and broke them apart into their individual components, structures called alpha helices and beta sheets. They then rewired them together to make a whole new protein where the parts could interact with each other. When researchers compared this system, called uniRapR, with the previous approach, they found the new one gave cleaner, more reliable and more consistent results.

They then applied the technique to study Src kinase, a protein involved in the metastasis or spread of tumor cells. Scientists had postulated that Src kinase plays a role in cell motility, but previous methods have not allowed them to isolate its activity from other similar proteins.

Working both in cultured human cells and in the model organism zebrafish, the researchers showed that turning on Src causes the cell to extend its edges as part of cell movement. Now that they have dissected the role of one protein, the researchers plan to look at a variety of other kinases to understand their roles in the development, progression, and spread of cancer.

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Dans la première application de cette approche, les chercheurs ont montré comment une protéine appelée Src kinase influence les cellules sur leurs façons de s'étendre et de se déplacer, un rôle jusque-là inconnue qui est compatible avec les liens de la protéine avec la progression tumorale et les métastases.

"Ce contrôle conçu de façon rationnelle des conformations de protéines représente une percée dans la conception informatique des protéines», a déclaré le principal auteur de l'étude Nikolay Dokholyan. «Nous avons maintenant un nouvel outil pour délimiter les activités de diverses protéines dans les cellules vivantes d'une manière qui n'a jamais été possible auparavant."

La recherche a été publiée en ligne avant impression dans les Actes de l'Académie nationale des sciences. Dans l'étude, Dokholyan créé un "switch" qui ferait une protéine bancale et incapable de faire son travail si elle a été renversé sur "on" par un médicament appelé rapamycine, ce qui permettrait de stabiliser la protéine et de la laisser remplir sa fonction.

L'approche est une version plus simple et plus fiable d'un système pionnier d'ingénierie des protéines établi il y a trois ans par Dokholyan et Klaus Hahn, professeur de pharmacologie à l'UNC, appelé rapamycine réglementé ou RAPR. Dans l'ancienne approche, le mécanisme de commutation dépend de deux protéines et du médicament. La première protéine - celle que les chercheurs ont voulu étudier - a reçu la modification RAPR et placés dans des cellules en culture tissulaire. La seconde protéine a été placé dans les cellules ainsi, mais simplement flotté autour jusqu'à ce que l'ajout du médicament l'ait fait s'accrocher à la modification de la première protéine et allumer. Le problème avec cette approche était que certaines cellules auraient une grande partie de la première protéine et moins pour la deuxième, ou vice versa.

«Il est devenu le talon d'Achille de la technique, parce qu'il y avait une variabilité dans les résultats en raison des différents rapports entre les protéines», a déclaré Hahn. "ce que Dokholyan était capable de faire, qui a été extrêmement difficile du point de vue ingénierie des protéines, était de combiner les deux parties en une seule."

Dokholyan et ses collègues ont pris les deux protéines et les ont brisés en leurs composants individuels, des structures appelées hélices alpha et les feuillets bêta. Ils les ont ensuite refait l'installation électrique ainsi que de fabriquer une protéine entièrement nouvelle où les parties peuvent interagir les uns avec les autres. Lorsque les chercheurs ont comparé ce système, appelé uniRapR, à l'approche précédente, ils ont trouvé le nouveau donné plus propres, des résultats plus fiables et plus cohérentes.

Ils ont ensuite appliqué la technique pour étudier kinase Src, une protéine impliquée dans la métastase ou la propagation des cellules tumorales. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que Src kinase joue un rôle dans la motilité cellulaire, mais les méthodes précédentes n'ont pas permis d'isoler son activité d'autres protéines similaires.

Travaillant à la fois dans des cultures de cellules humaines et chez le poisson zèbre, un organisme modèle, les chercheurs ont montré que l'activation de Src fait que la cellule étends ses bords dans le cadre du mouvement cellulaire. Maintenant qu'ils ont disséqué le rôle d'une protéine, les chercheurs envisagent d'étudier une variété d'autres kinases de comprendre leur rôle dans le développement, l'évolution et la propagation du cancer.

(Feb. 15, 2012) — Researchers have shown that the communication signals sent around the body by cancer cells, which are essential for the cancer to grow, may contain pieces of RNA -- these substances, like DNA, are pieces of genetic code that can instruct cells, and ultimately the body, how to form. The same study also found early indications that these genetic instructions can be intercepted and modified by chemotherapy to help prevent cancer cells growing.

Les chercheurs ont montré que les signaux de communication envoyés dans le corps par les cellules cancéreuses et qui sont essentiels pour que le cancer croissent peuvent contenir des morceaux d'ARN. Ces substances qui, comme l'ADN sont des morceaux de code génétique, peuvent changer l'ordre des lettres du code ADN et faire que des cancers apparaissent dans d'autres parties du corps. La même étude montre que ces instructions peuvent être interceptées et modifiées par la chimio pour aider à prévenir la croissance des cellules cancéreuses.

The researchers, from St George's, University of London, believe that these findings add to the body of evidence investigating a new wave of cancer treatment that stimulates the body's immune system to fight the disease. Most current treatment attacks the cancerous cells directly. However, the researchers emphasise that this is an early-stage study and there is much more research to be done before patients will benefit.

Les chercheurs croient que ces découvertes s'ajoutent à d'autres recherches sur une nouvelle vague de médicaments qui stimulent le système immunitaire pour combattre la maladie. La plupart des traitements attaquent les cellules cancéreuses directement. Toutefois, les chercheurs mettent l'emphase sur le fait que c'est une première étude et qu'il y a encore beaucoup de travail à faire.

The findings are published online by the British Journal of Cancer.

It is believed that when tumour cells develop they can, as part of this process, produce chemicals that travel around the body instructing it to create the ideal environment for the tumour to flourish. An element of this is the creation of new blood vessels, which feed the tumour cell in the same way they would healthy cells -- a process known as angiogenesis.

On croit que lorsque les cellules cancéreuses se développent, elles peuvent, comme partie du processus, produire des molécules chimiques qui voyagent à travers le corps pour créer un environnement idéal pour que les tumeurs se développent. Un élement de cela est la création de nouveaux vaisseaux qui nourrissent les tumeurs de la même façon qu'ils nourriraient des cellules saines, un processus connu sous le nom d'angiogenèse.

Previously, it has been thought that this angiogenesis process is sparked by chemical messengers called cytokines. But in laboratory-based experiments conducted with human lung cancer cells outside of the body, researchers at St George's discovered the tumour may also send out packets of RNA that, like the cytokines, instruct blood vessels to form and feed the tumour.

Il a été pensé que ce processus d'angiogenèse est initié par des messagers chimiques nommés cytokines. Mais en laboratoire sur des essais sur des cellules cancéreuses du poumon en dehors du corps donc, les chercheurs ont découvert que la tumeur pourrait aussi envoyé des ARNs, comme les cytokines, pour instruire les vaisseaux sanguins de former et nourrir la tumeur.

The researchers went on to investigate the effects that two frequently prescribed cancer drugs -- cyclophosphamide and oxaliplatin -- had on angiogenesis. They cultivated RNA messages sent by untreated cancer cells as well as those messages sent by cancer cells that had been treated by the drugs.

Les chercheurs ont comparé deux médicaments la cyclophosphamide et l'oxaliplpatine par rapport aux effets sur l'angiogenèse. Ils ont cultivé des messages ARN envoyés par des cellules cancéreuses intraités et traités.

They found that when lung cancer cells were treated with oxaliplatin, the RNA and cytokine messages produced by the tumours were no longer capable of influencing vessels to grow.

Ils ont découvert que lorsque les cellules cancéreuses étaient traités avec l'oxaliplatine, l'ARN et les messages cytokines produit par les tumeurs n'étaient plus capables d'influencer les vaisseaux pour qu'ils croissent.

Lung cancer cells treated with cyclophosphamide, however, were still able to instruct vessels to feed the tumour via these chemical messengers.

Pour les cellules cancéreuses du poumon traités avec la cyclophosphamide par contre les cellules cancéreuses étaient encore capable d'influencer les vaisseaux sanguins.

Lead researcher Dr Wai Liu, from St George's, University of London, says:

"Currently, drugs fight cancer either by attacking the tumour cell itself or by disrupting the physical interaction between the tumour and the body, which can dislodge the cell. Only very few target the signals sent between tumour cells and those that make up the micro-environment. Partly, this is because little is known about the form of these signals. This study tells us a bit more about how cancer forms and provides a further avenue to explore. Plus it suggests that there may also be existing drugs that can help fight cancer in different ways.

Cette étude fournit une avenue de plus à explorer. De plus il peut y avoir des médicaments existant qui influencent différemment le cancer.

"Although these are early findings and more research is needed, they add to the growing interest in training the body's own immune system to fight cancer and will hopefully help to form the foundations for future medications that exploit this approach."

Cela ajoute à l'intérêt croissant pour ce qui est d'entrainer le système immunitaire pour combattre le cancer.

Un des problèmes les plus urgents devant affronter aujourd'hui les personnes ayant un cancer, les médecins et les chercheurs est la façon d'empêcher la propagation du cancer. La propagation, ou métastase, des cellules cancéreuses à partir de leur site d'origine vers d'autres parties du corps est une cause importante de décès dus au cancer et pourtant, elle demeure un des morceaux du casse-tête les moins bien compris.

Le Dr Ian Chin-Sang, chercheur subventionné par la Société canadienne du cancer, espère qu'en étudiant un animal simple, il pourra résoudre ce problème complexe chez les humains. Il étudie comment les cellules se déplacent à l'intérieur d'un ver microscopique afin d'identifier les gènes et les signaux cellulaires impliqués lorsque les cellules cancéreuses envahissent les tissus voisins et les organes plus éloignés.

Il se concentre particulièrement sur la communication entre un groupe de protéines qui contrôle le mouvement cellulaire normal et un gène qui empêche normalement les cellules de devenir cancéreuses. Le Dr Chin-Sang croit que ces protéines ont trouvé une manière d'interrompre l'activité de ce gène important, empêchant ainsi son contrôle sur le mouvement cellulaire et permettant aux cellules cancéreuses de se propager librement.

Finalement, il espère que sa recherche fournira de l'information essentielle pour parvenir à des meilleurs diagnostics, traitements et même à la prévention du cancer, comme le développement de nouveaux traitements qui cibleront les activités de ces protéines et de ces gènes afin d'arrêter le cancer. Comme tout scientifique qui étudie des vers, des mouches ou même la levure dans le cadre de leur recherche sur le cancer, le Dr Chin-Sang est habitué à la surprise des gens lorsqu'ils apprennent qu'on peut en apprendre autant sur les cancers humains en étudiant ces petits organismes.

" Plusieurs des gènes intervenant dans les mouvements cellulaires chez les vers et les humains sont les mêmes ", dit le Dr Chin-Sang, qui est aussi professeur de biologie à l'Université Queen's à Kingston. " Par conséquent, si nous pouvons comprendre comment ce gène fonctionne chez les vers, nous avons une meilleure chance de comprendre comment il fonctionne chez les humains. " Le Dr Chin-Sang est subventionné par la Société canadienne du cancer depuis 2003 et a également participé à titre bénévole au plus récent processus de sélection des subventions de la Société, considéré la norme d'excellence au Canada.

Dernière modification le: 04 juillet 2006