Une nouvelle façon d’envisager la médecine régénérative et les traitements anticancéreux

Il est désormais bien connu que la taille d’un organe est influencée par de nombreux facteurs, tels que la taille de chaque cellule individuelle le composant, la prolifération et la différenciation cellulaire, la mort et, bien sûr, le nombre total de cellules. Cependant, les mécanismes moléculaires régulant directement la taille des organes étaient jusqu’ici restés inconnus.
Une équipe de chercheurs, menée par Prof. Fuchs, de la faculté de biologie du Technion a récemment découvert un mécanisme moléculaire qui régule la taille des glandes sébacées dans la peau, qui est le plus grand organe du corps humain, pesant environ 9 kg chez l’adulte et d’une superficie totale d’environ 2 m2. Elle est composée de lépiderme (la couche externe) et du derme (la couche inférieure). Les glandes sébacées sont situées dans l’épiderme, où elles produisent et sécrètent une substance huileuse (sébum) qui protège la peau et les poils qui la recouvrent. Les anomalies des glandes sébacées peuvent entraîner le développement de maladies diverses allant de l’acné au cancer. Il est donc essentiel de comprendre les mécanismes responsables de leur développement.

L’étude a montré que la protéine caspase-3 joue un rôle critique dans ce développement. En effet, la protéine caspase-3 est considérée comme un paramètre clé de l’apoptose, la mort cellulaire programmée où les cellules dysfonctionnelles « se suicident », une fonction naturelle essentielle des cellules pour prévenir l’apparition de cancer et assurer la survie de l’organisme. La caspase-3 fonctionne en clivant d’autres protéines cellulaires vitales et provoque ainsi la mort de la cellule.

Cependant, les chercheurs du Technion ont découvert que la caspase-3 n’induit pas l’apoptose en soi, mais mène plutôt à une prolifération cellulaire et influence donc la taille des glandes sébacées. Par conséquent, l’équipe a cherché à élucider le véritable mécanisme moléculaire par lequel Caspase-3 régule l’expansion cellulaire et la taille des organes.
Une protéine majeure qui régit ces processus est la protéine YAP. Cette protéine est un facteur de transcription qui entraîne la prolifération cellulaire lorsqu’elle accède au noyau cellulaire. Elle est donc très étroitement régulée afin d’éviter une division cellulaire incontrôlée, pouvant conduire au développement d’un cancer. Pour empêcher YAP d’entrer dans le noyau, cette protéine est ancrée à la membrane cellulaire par une autre protéine, l’-caténine. Les travaux de l’équipe du Technion ont montré que la caspase-3 pouvait cliver l’-caténine, libérant ainsi la YAP de la membrane, lui permettant de se déplacer vers le noyau cellulaire et de favoriser la division cellulaire.

Cette découverte est particulièrement importante car elle permet de mieux comprendre les mécanismes d’action des traitements anticancéreux comme la radiothérapie et la chimiothérapie, qui accélèrent intentionnellement l’activité de la caspase-3 pour réaliser l’apoptose des cellules tumorales. Cette découverte a diverses applications potentielles, notamment pour empêcher le cancer et favoriser la cicatrisation des plaies en manipulant la caspase-3. Maintenant que ce nouveau rôle non-apoptotique de la caspase-3 a été découvert, il doit être pris en compte dans les stratégies de traitement. Ces résultats préliminaires indiquent que l’inhibition de la caspase-3 pourrait être un moyen très efficace pour traiter les tumeurs cancéreuses avancées, selon Prof. Fuchs.

Source : https://www.cell.com/molecular-cell/abstract/S1097-2765(18)30315-0

Rédacteur : Guillaume Duret, post-doctorant au Technion