La programmation cellulaire impliquée dans la polyarthrite et le cancer

Le laboratoire GenHotel (Université d’Évry, Genopole) met en lumière, dans la Revue Cancers, des points communs entre la polyarthrite rhumatoïde et le cancer.

Dans les deux cas, les cellules constituant la charpente des tissus de notre corps, les fibroblastes, subissent une reprogrammation de leur métabolisme les transformant en cellules agressives.

Les chercheurs de GenHotel font l’hypothèse que les fibroblastes s’adaptent à l’environnement cellulaire toxique créé par les maladies et que ce processus participe à l’aggravation de celles-ci.

Le laboratoire lance une étude pour élucider le phénomène, qui représente une cible potentielle de nouveaux médicaments.

Les fibroblastes

Les fibroblastes, ou cellules de soutien, sont les cellules les plus abondantes du tissu dit « conjonctif ». Elles jouent un rôle d'enveloppe séparatrice de milieu, leurs propriétés sont intrinsèquement équivalentes à celle de la membrane cellulaire. Elles gèrent et régulent les échanges chimico-physiques entre l'intérieur et l'extérieur de l'application cellulaire.

Ainsi les fibroblastes modulent la composition de la matrice extracellulaire et régulent de nombreux processus physiologiques. Ils constituent le cadre structurel des tissus et jouent notamment un rôle essentiel dans le processus de cicatrisation.

Les fibroblastes peuvent également subir des transformations en réponse à certains stimuli et présenter des phénotypes agressifs. C’est ce qu’on appelle la reprogrammation métabolique.

Le constat : Polyarthrite rhumatoïde et cancer : des similitudes

La reprogrammation métabolique des fibroblastes est un événement critique qui contribue à leur transition de cellules quiescentes (au repos) à des cellules activées et agressives.

Une équipe du GenHotel, laboratoire de l'Université d'Évry, composée d'Anna Niarakis (MCF), Sahar Aghakhani (doctorante) et Naouel Zerrouk (doctorante, CIFRE SANOFI) constate que l’altération du métabolisme est comparable entre les fibroblastes associés à la polyarthrite rhumatoïde et ceux avoisinant les cellules cancéreuses.

Le phénomène de reprogrammation métabolique des fibroblastes est associé à la progression du cancer et à son échappement aux thérapies anticancéreuses. Pour la polyarthrite rhumatoïde, il contribue à la chronicité de la maladie et à l'inflammation aigüe des articulations.

L'hypothèse : les fibroblastes s'adaptent aux conditions créées par les maladies

C'est l'hypothèse de l'équipe du GenHotel. Elle suggère que l'environnement cellulaire dans les articulations atteintes par la polyarthrite rhumatoïde et autour des tumeurs crée des conditions toxiques similaires qui favorisent le changement d’état des fibroblastes en cellules activées.

La transformation progressive des fibroblastes contribuerait elle-même à l’amplification du processus pathologique pour les deux maladies.

L'objectif : comprendre les mécanismes clés et identifier des cibles thérapeutiques

Les chercheures du laboratoire GenHotel lancent alors une étude soutenue par une bourse doctorale de l’Université Paris-Saclay. L'objectif est de comparer et mieux comprendre le phénomène de reprogrammation métabolique des fibroblastes impliqué dans ces deux maladies.

L’équipe est spécialiste en biologie systémique et en bio-informatique. Elle développe, pour étudier des maladies complexes, des approches de modélisation des systèmes biologiques et de cartes d’interactions moléculaires, qui s’appuient sur les avancées dans les domaines de la transcriptomique, protéomique, immuno-métabolomique et métabolomique. Ces méthodes offrent une description précise des réseaux biochimiques des cellules et la possibilité de simuler in silico l’effet de perturbations auxquelles les fibroblastes sont sujets dans le cas de la polyarthrite rhumatoïde et du cancer.

A terme, l’objectif est l’identification des mécanismes expliquant la reprogrammation métabolique des fibroblastes, communs ou non aux deux maladies, et de cibles thérapeutiques potentielles.

Références

Metabolic Reprogramming of Fibroblasts as Therapeutic Target in Rheumatoid Arthritis and Cancer: Deciphering Key Mechanisms Using Computational Systems Biology Approaches. Cancers (2021).

Auteures : Anna Niarakis, Naouel Zerrouk, Sahar Aghakhani - Equipe de Biologie systémique computationnelle de GenHotel.

Publication : doi.org/10.3390/cancers13010035

Lire l’article scientifique : https://www.mdpi.com/2072-6694/13/1/35

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