Des chercheurs découvrent une étape de régulation clé qui inhibe la croissance tumorale

La plupart des êtres vivants ont besoin d’oxygène pour grandir et prospérer. Même les tumeurs cancéreuses. C’est pourquoi les tumeurs vont facilement faire germer de nouveaux vaisseaux sanguins si leur oxygène est affamé, créant de nouvelles lignes de sauvetage pour la survie.

Une étude publiée aujourd’hui par Scripps Research identifie la machinerie moléculaire précise qui rend cela possible, fournissant des informations scientifiques qui peuvent potentiellement être traduites en médicaments qui aident à tuer les tumeurs et à empêcher le cancer de se propager dans le corps.

Les résultats peuvent également permettre de nouvelles interventions qui favorisent le développement de vaisseaux sanguins sains pour les personnes atteintes de maladies cardiaques et d’autres affections, déclare le chef de l’étude Xiang-Lei Yang, PhD, professeur au département de médecine moléculaire de Scripps Research.

La recherche apparaît dans la revue PLOS Biologie.

Nous avons découvert une étape de régulation clé qui stimule le développement des vaisseaux sanguins pour les tissus privés d’oxygène adéquat – créant enfin une image plus complète du processus complexe qui permet aux tumeurs cancéreuses de s’adapter et de survivre. En bloquant ce processus au niveau moléculaire, nous avons découvert qu’il était possible d’inhiber la croissance tumorale. « 

Xiang-Lei Yang, PhD, Responsable de l’étude et professeur, Département de médecine moléculaire, Scripps Research

L’étude aboutit à un projet de plusieurs années initié par le premier auteur Yi Shi, PhD, qui a commencé le travail en tant que scientifique dans le laboratoire de Yang, mais a récemment terminé ses contributions de l’Université Nankai à Tianjin, en Chine, où il est maintenant membre du corps professoral.

Au cours de la dernière décennie, Yang et son équipe ont publié plusieurs découvertes clés sur la façon dont les cellules créent des vaisseaux sanguins, explorant les rôles jusque-là inconnus des gènes qui régulent cette fonction. Des études antérieures portaient sur des gènes connus sous le nom de c-Myc et HIF-1, qui favorisent le développement des vaisseaux sanguins et ont des liens étroits avec le cancer.

Dans la nouvelle étude, l’équipe de Yang a examiné les régulateurs négatifs de la croissance des vaisseaux sanguins – ou les protéines qui désactivent la fonction – pour découvrir ce qui les fait devenir inactivés lorsque les tissus sont privés d’oxygène, ce qui se passe dans une tumeur solide. .

Leur objectif central était une enzyme connue sous le nom de SerRS (seryl-tRNA synthetase), plus connue pour exister dans la substance gélatineuse des cellules. Là, l’enzyme lance la première étape de fabrication de nouvelles protéines. Cependant, l’enzyme se trouve également dans le noyau, effectuant un travail entièrement différent mais vital: limiter la croissance malsaine des vaisseaux sanguins en modifiant la fonction de c-Myc et HIF-1.

Dans l’étude, les chercheurs ont découvert que SerRS peut être «réduit au silence» par des protéines appelées ATM / ATR, qui gèrent les réponses aux dommages à l’ADN. Ces protéines s’activent lorsque les tissus sont privés d’oxygène. Lorsque cela se produit, la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins peut ne pas être contrôlée et les tumeurs peuvent se développer.

Grâce à des expériences séparées impliquant des souris et des cellules cancéreuses du sein humaines, l’équipe a confirmé qu’en bloquant l’effet de l’ATM / ATR sur SerRS, elle était capable de réduire avec succès la croissance tumorale.

Notamment, dit Yang, SerRS fait partie d’une ancienne famille d’enzymes appelées ARNt synthétases, qui commencent le processus de fabrication de protéines qui forment ensuite le sang, la peau, les os et d’autres éléments essentiels de la vie humaine. Les résultats de cette étude montrent que SerRS a développé des fonctions supplémentaires au-delà de la fabrication de protéines.

«Il est possible que SerRS réglemente plus que le développement des vaisseaux sanguins», dit Yang. « C’est une découverte convaincante qui ouvre la porte à une enquête plus approfondie sur l’ampleur de son influence sur le corps humain. »

L’étude «Phosphorylation de la séryl-ARNt synthétase par ATM / ATR est essentielle pour l’angiogenèse induite par l’hypoxie», est rédigée par Yi Shi, Ze Liu, Qian Zhang, Ingrid Vallee, Zhongying Mo, Shuji Kishi et Xiang-Lei Yang.