L’équipe interdisciplinaire de scientifiques de trois pays différents (Belgique, Italie et Russie) sous la direction du professeur Dmitri V. Krysko (Université de Gand, Belgique) dévoile l’immunogénicité des cellules cancéreuses ferroptotiques.
La mort cellulaire est un processus biologique essentiel qui joue un rôle actif tant au cours du développement embryonnaire humain que dans l’apparition de diverses maladies.
Chaque jour, environ 100 milliards de cellules meurent dans le corps humain, ce qui équivaut à 75 kg de masse corporelle par an et peut être comparé au poids moyen d’un humain. Cependant, le développement de nombreuses maladies est associé à un déséquilibre entre la mort des cellules et leur survie.
Le cancer en fait partie. Il est important de noter que le développement de la résistance des cellules cancéreuses à la mort cellulaire est directement lié à l’inefficacité du traitement anticancéreux.
Au départ, on pensait que les chimiothérapies et les radiothérapies induisaient la mort cellulaire apoptotique. Cependant, pendant le traitement anticancéreux, les cellules tumorales acquièrent des mutations qui rendent les cellules cancéreuses résistantes à l’apoptose, un type de mort cellulaire le plus souvent déclenché par la chimiothérapie et la radiothérapie modernes.
Cela conduit à une diminution de l’efficacité du traitement et à la progression du cancer. Dans ce cas, il est essentiel d’utiliser de nouvelles méthodes de traitement visant à induire des types alternatifs de mort cellulaire régulée. Ici, le rôle de la mort des cellules ferroptotiques (c’est-à-dire la ferroptose) devient crucial.
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Le but de l’étude
Le concept d’immunogénicité de la mort cellulaire stipule que les cellules cancéreuses mortes / mourantes doivent induire une immunité antitumorale spécifique; ainsi, ils deviennent immunogènes.
Les cellules cancéreuses subissant une mort cellulaire immunogène déclenchent le système immunitaire des patients. Par conséquent, en plus d’une simple destruction des cellules cancéreuses, l’induction de la mort cellulaire immunogène peut induire efficacement l’activation de l’immunité antitumorale, conduisant à l’éradication de la tumeur et à la génération d’une immunité à long terme.
La mort cellulaire ferroptotique a été découverte en 2012, ce qui est différent des autres types de mort cellulaire régulée les mieux caractérisés, tels que l’apoptose et la nécroptose.
La ferroptose est initiée par l’échec des mécanismes de défense antioxydants, entraînant une peroxydation lipidique dommageable et une éventuelle mort cellulaire. La ferroptose est généralement accompagnée d’une grande quantité d’accumulation de fer et de peroxydation lipidique.
En d’autres termes, la ferroptose est la rouille biologique des membranes lipidiques. Ainsi, le lancement de la ferroptose peut aider à surmonter la résistance à la mort cellulaire et augmenter l’efficacité du traitement antitumoral.
Mais jusqu’à très récemment, on ne savait pas si les cellules cancéreuses ferroptotiques sont immunogènes ou, en d’autres termes, si les cellules cancéreuses ferroptotiques peuvent induire des réponses immunitaires anticancéreuses efficaces.
Principaux résultats
La recherche au « Cell Death Investigation and Therapy Laboratory (CDIT) » de l’Université de Gand en Belgique, dirigée par le professeur Dmitri V. Krysko, a abordé cette question.
L’équipe interdisciplinaire de scientifiques de trois pays différents (Belgique, Italie et Russie) sous la direction du professeur Dmitri Krysko (Université de Gand, Belgique) a étudié l’immunogénicité des cellules cancéreuses ferroptotiques et a montré pour la première fois que le cancer ferroptotique les cellules sont immunogènes.
Les scientifiques ont découvert que les cellules cancéreuses subissant une ferroptose libèrent plusieurs molécules immunostimulantes telles que l’ATP et le HMGB1, contribuant à l’activation du système immunitaire conduisant à l’induction d’une forte immunité antitumorale. Notamment, il est connu que toutes les modalités thérapeutiques anticancéreuses ne sont pas capables d’induire la mort cellulaire immunogène.
L’immunogénicité des cellules d’annulation ferroptotiques précoces a été démontrée dans plusieurs modèles in vitro et dans des modèles de souris tumorales in vivo. Le stade de la mort cellulaire est tout, et il dicte l’immunogénicité dans le cas de la ferroptose. Seules les cellules cancéreuses ferroptotiques qui en sont aux premiers stades du processus de mort cellulaire sont immunogènes. «
Dr Dmitri V. Krysko, professeur, Université de Gand
De plus, l’équipe du Pr Dmitri V.Krysko (Iuliia Efimova, Dr Elena Catanzaro, Louis Van der Meeren, Pr Dr André G. Skirtach, Dr Olga Krysko) a découvert le rôle préjudiciable du système immunitaire adaptatif dans le immunogénicité des cellules cancéreuses ferroptotiques précoces. C’est un concept très nouveau qui souligne que le stade de la mort cellulaire régule très strictement l’immunogénicité de la mort cellulaire.
Importance
Ainsi, le lancement de la ferroptose immunogène peut aider à surmonter la résistance à la mort cellulaire et à augmenter l’efficacité de la thérapie antitumorale.
Ces travaux ont démontré pour la première fois que les cellules cancéreuses qui meurent par ferroptose immunogène émettent des signaux immunostimulateurs à travers lesquels elles interagissent avec les cellules du système immunitaire, ce qui se traduit par la stimulation d’une réponse immunitaire antitumorale.
Ceci indique la nature immunogène de la mort des cellules ferroptotiques et conduit à l’implication du système immunitaire dans la lutte contre la tumeur.
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Pr Dmitri V. Krysko: « Il s’agit de recherche fondamentale. Nous sommes donc encore loin de la pratique clinique. Mais nos résultats suggèrent déjà que la ferroptose immunogène peut aider à surmonter la résistance à la mort cellulaire et augmenter l’efficacité du traitement du cancer. »
Bien entendu, des recherches plus fondamentales sont nécessaires, y compris des études sur différents modèles animaux. Ce travail de rupture a montré pour la première fois que les cellules cancéreuses mortes de ferroptose stimulent le système immunitaire, impliquant le système immunitaire dans la lutte contre la tumeur.
Ces résultats ouvrent la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les cancers basées sur l’induction de la ferroptose, et élargissent ainsi le concept actuel de mort cellulaire immunogène et ouvrent la porte au développement de nouvelles stratégies en immunothérapie anticancéreuse.
La source:
Référence du journal:
Efimova, l., et al. (2020) La vaccination avec des cellules cancéreuses ferroptotiques précoces induit une immunité antitumorale efficace. Le BMJ. doi.org/10.1136/jitc-2020-001369.