Depuis longtemps, les mitochondries sont connues comme étant de minuscules organites qui agissent comme un ensemble de piles à l’intérieur de nos cellules, tout en servant de capteurs et de transmetteurs internes. Mais on en sait relativement peu sur la manière dont leurs activités de production d’énergie à l’intérieur des membranes cellulaires liquides influencent le cancer métastatique, qui correspond au stade où des cellules cancéreuses se propagent dans l’organisme.
En ce moment, une recherche collaborative co-dirigée par le laboratoire de la Dre Julie St-Pierre à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa fait de nouveau la lumière sur les mystères entourant la dynamique mitochondriale et son rôle probable dans la progression métastatique du cancer du sein — cancer le plus couramment diagnostiqué chez les femmes de partout dans le monde.
Les mitochondries métamorphes ne cessent de fusionner et de se diviser, mais la manière dont ces dynamiques influencent la progression métastatique est ce qui intrigue précisément les chercheurs. Dans les travaux qui ont été publiés dans la revue Science Advances, l’équipe de uOttawa présente des données probantes frappantes selon lesquelles promouvoir l’élongation des mitochondries au sein des cellules cancéreuses entrave leur capacité à se métastaser.
Les observations de l’équipe susciteront certainement un grand intérêt chez les chercheurs qui étudient les dynamiques mitochondriales en lien avec une série de cancers. En outre, cette découverte peut enfin aboutir sur une possibilité de traitement pour arrêter la progression du cancer du sein.
« Nos résultats indiquent qu’en provoquant la fusion d’un réseau de mitochondries à l’intérieur des cellules de cancer du sein, cela réduit leur capacité à se métastaser. Ceci est une découverte intéressante, car les métastases sont la principale cause de décès chez les patients cancéreux », a affirmé la Dre St-Pierre, professeure à la Faculté de médecine et vice-rectrice intérimaire à la recherche et à l’innovation de uOttawa.
« Nos résultats indiquent qu’en provoquant la fusion d’un réseau de mitochondries à l’intérieur des cellules de cancer du sein, cela réduit leur capacité à se métastaser. »
Dre Julie St-Pierre
— prof. à la Faculté et vice-rectrice intérimaire à la recherche et à l’innovation de uOttawa
L’auteure initiale de l’étude est la Dre Lucía Minarrieta, une boursière postdoctorale à la Faculté de médecine de uOttawa qui mène des recherches approfondies sur les mitochondries et les métastases à l’Institut de biologie des systèmes d’Ottawa.
Elle fait remarquer que l’équipe de recherche a utilisé plusieurs approches différentes pour améliorer l’élongation des mitochondries dans les cellules du cancer du sein afin d’isoler une signature commune qui les aiderait à cerner quelles voies mènent à une diminution des métastases. Cette approche méthodique avait été également utilisée pour déterminer la pertinence clinique.
« Lorsque nous avons analysé la morphologie des mitochondries de différentes lignées cellulaires de cancer du sein, nous avons observé que celles qui avaient un potentiel métastatique plus bas avaient tendance à avoir des mitochondries plus longues. Ceci signifie qu’un réseau de mitochondries fragmentées pourrait s’accompagner de formes plus agressives de la maladie », a affirmé la Dre Minarrieta.
Confortés par cette signature d’élongation commune qui agit comme une sorte d’instrument de mesure, les chercheurs ont pu observer qu’une note d’élongation mitochondriale plus élevée s’accompagnait de meilleurs résultats chez les patientes ayant un cancer du sein, y compris celles qui souffraient de sous-types plus agressifs.
« Nous pensons que l’augmentation de l’élongation mitochondriale des cellules du cancer du sein pourrait être utilisée au cours des premiers moments du traitement pour prévenir la récidive métastatique à la longue », a laissé entendre la Dre St-Pierre, ajoutant que la phase de formation des métastases du cancer du sein intervient souvent après que les patientes aient terminé le traitement à la suite du diagnostic initial et aient été déclarées guéries du cancer pendant un certain temps.
En plus de cibler les protéines responsables de la division des mitochondries par manipulation génétique au laboratoire, l’équipe a également trouvé un moyen potentiellement prometteur de provoquer l’élongation des mitochondries en utilisant un médicament antirhumatismal appelé leflunomide. Commercialisé sous le nom de marque Arava, entre autres, ce médicament est approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et par Santé Canada.
La preuve selon laquelle la leflunomide pourrait être reconvertie pour prévenir ou retarder une maladie métastatique chez des patients constitue un aspect translationnel clé de l’étude, selon la Dre St-Pierre.
« Nous aimerions explorer davantage l’aspect translationnel de ces résultats. En fin de compte, il serait important de réaliser des essais cliniques visant à tester l’effet de la leflunomide sur les métastases chez les patients du cancer », a déclaré la Dre St-Pierre, dont le laboratoire à la Faculté de médecine se spécialise dans l’exploration de nouvelles façons de réduire les métastases et les maladies qui résistent au traitement chez les femmes ayant un cancer du sein.
Cette recherche collaborative a été co-dirigée par le Dr Peter Siegel, un expert du cancer métastasé à l’Université McGill, et a reçu la contribution de la Dre Mireille Khacho, professeure agrégée à la Faculté de médecine de uOttawa et titulaire de la chaire de recherche du Canada sur la dynamique mitochondriale et la médecine régénérative.
Ces travaux de recherche ont été rendus possibles grâce à la mise à disposition de plusieurs plateaux techniques au sein de l’Université d’Ottawa, notamment le plateau technique de métabolomique. L’équipe a également reçu le soutien financier des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC).
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