Des chercheurs identifient un traitement plus efficace contre le cancer

Des chercheurs du mont Sinaï et d'IBM ont découvert un nouvel indice pour expliquer comment les cellules cancéreuses avec des génomes identiques peuvent réagir différemment à la même thérapie. Dans un Communication Nature article publié aujourd'hui, des chercheurs révèlent pour la première fois que le nombre de mitochondries dans une cellule est, en grande partie, associée à la façon dont le cancer réagit au traitement médicamenteux.

Le cancer est la deuxième cause de mortalité dans le monde, avec environ un décès sur six dans le monde attribué à la maladie. Alors que les traitements contre le cancer continuent de s'améliorer à mesure que la technologie progresse, les chercheurs et les cliniciens n'ont pas réussi à expliquer la diversité des réponses des cellules cancéreuses aux traitements des maladies oncologiques. Dans de nombreux cas, les cellules cancéreuses avec une constitution génétique correspondante réagiront différemment au même traitement. Les chercheurs du mont Sinaï et d'IBM ont combiné des méthodes informatiques et biologiques pour découvrir un indice de ce comportement.

Les cellules meurent lorsqu'elles rencontrent des bactéries, malnutrition, ou des virus. Mais aussi, pour favoriser une fonction normale, notre corps élimine des milliards de cellules chaque jour - un processus connu sous le nom de "mort cellulaire programmée" ou apoptose. Mitochondries, souvent appelés la centrale électrique de la cellule en raison de leur capacité à produire de l'énergie cellulaire, peut également agir comme catalyseur dans l'activation de la mort cellulaire programmée, et certains médicaments anticancéreux agissent en activant ce processus. Cette fonction a encouragé les chercheurs à explorer l'hypothèse que les cellules cancéreuses avec une constitution génétique identique, mais différentes quantités de mitochondries, peut avoir une susceptibilité variable à la mort s'il est exposé aux mêmes médicaments qui favorisent l'apoptose.

En exposant divers types de cellules à six concentrations d'un médicament pro-apoptotique et en mesurant l'abondance des mitochondries dans les cellules survivantes, Les chercheurs du mont Sinaï et d'IBM ont découvert que les cellules survivantes avaient une plus grande quantité de mitochondries que les cellules non traitées. Cela suggère fortement que les cellules avec moins de mitochondries sont plus susceptibles de répondre à certains traitements médicamenteux.

Pour analyser ces données, les chercheurs ont utilisé un cadre mathématique appelé DEPICTIVE (un acronyme pour DEtermining Parameter Influence on Cell-to-cell variabilité Through the Inference of Variance Explained) pour quantifier la variabilité de la survie ou de la mort des cellules due à l'abondance mitochondriale. Globalement, le cadre a déterminé que la variabilité des mitochondries expliquait jusqu'à 30 pour cent des réponses variables au médicament pro-apoptotique.

« Améliorer notre compréhension de la relation entre la variabilité des mitochondries et la réponse aux médicaments peut conduire à des traitements contre le cancer ciblés plus efficaces, nous permettant de trouver de nouvelles façons d'aborder le problème de la résistance aux médicaments, " a déclaré Pablo Meyer, Doctorat, Professeur assistant associé de génétique et sciences génomiques, École de médecine Icahn au mont Sinaï, Chef d'équipe de biologie translationnelle des systèmes chez IBM Research, et co-auteur de la publication. « Les résultats de cette étude étaient véritablement multidisciplinaires, et n'a été rendue possible que par la forte collaboration scientifique établie entre le mont Sinaï et IBM."

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