Des chercheurs du Centre Kimmel Cancer à Jefferson ont identifié des cellules cancéreuses mitochondries que la centrale sans méfiance et «talon d’Achille» de la croissance tumorale, ouvrant la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cancer du sein et d’autres types de tumeurs.
Reporting dans la ligne 1er déc question du cycle cellulaire, Michael P. Lisanti, MD, Ph.D., professeur et président de la biologie des cellules souches et médecine régénérative de l’Université Thomas Jefferson, et ses collègues donnent la première preuve in vivo que le cancer du sein cellules effectuer améliorée phosphorylation oxydative mitochondriale (OXPHOS) pour produire de grandes quantités d’énergie.
«Nous et les autres ont maintenant démontré que le cancer est une« maladie de parasites “qui vole l’énergie de l’hôte – notre organisme», le Dr Lisanti dit, “mais c’est la première fois que nous avons montré dans le tissu mammaire humain qui cellules cancéreuses mitochondries sont la barque et pourrait finalement être manipulée en notre faveur. ”
Les mitochondries sont les productrices d’énergie de propulsion dans les cellules normales. Cependant, les cellules cancéreuses ont amplifié ce mécanisme de production d’énergie, avec au moins cinq fois autant d’énergie produisant de capacité, par rapport aux cellules normales. Autrement dit, les mitochondries sont la centrale électrique des cellules cancéreuses et leur croissance tumorale et les métastases du carburant.
La recherche présentée dans l’étude appuie également l’idée que le blocage de cette activité avec un inhibiteur mitochondrial – par exemple, un médicament hors brevet générique utilisé pour traiter le diabète connu comme Metformin – peut renverser la croissance tumorale et résistance à la chimiothérapie. Ce nouveau concept pourrait radicalement changer la façon dont nous traitons les patients atteints de cancer, et stimuler de nouvelles stratégies de prévention du cancer du métabolisme et de la thérapie.
Étudier les Powerhouse
Que les cellules cancéreuses ont fonctionnelles des mitochondries a été un sujet chaudement débattu pour les 85 dernières années. On a soutenu que les cellules cancéreuses ne pas utiliser les mitochondries, mais plutôt utiliser la glycolyse exclusivement, ce qui est connu comme l’effet Warburg. Mais des chercheurs de l’KCC Jefferson ont montré que cette méthode inefficace de produire de l’énergie a effectivement lieu dans les cellules stromales environnantes hôte, plutôt que dans les cellules de cancer épithélial. Ce processus prévoit ensuite de combustible abondante mitochondriale des cellules cancéreuses. Ils ont inventé ce «l’effet inverse de Warburg,” le contraire ou d’inverser le paradigme existant.
Pour étudier le rôle des mitochondries directement, les chercheurs, y compris le co-auteur et collaborateur Federica Sotgia, professeur adjoint au Département de biologie du cancer, regarda la fonction mitochondriale utilisant une coloration activité COX dans des échantillons de cancer du sein. Auparavant, cette tache simple a été appliqué uniquement aux tissus musculaires, un tissu riche en mitochondries.
Les chercheurs ont constaté que les cellules humaines de cancer du sein épithéliales ont montré des niveaux amplifiés de l’activité mitochondriale. En revanche, les tissus adjacents stromales ont montré peu ou pas de capacité mitochondriale oxydative, compatible avec le nouveau paradigme. Ces résultats ont ensuite été validés en utilisant une approche basée sur l’ordinateur de l’informatique avec des profils génétiques de plus de 2000 échantillons de cancer du sein humain.
Il est maintenant clair que des cellules cancéreuses mitochondries jouent un rôle clé dans le transfert d’énergie «parasite» entre les fibroblastes normaux et les cellules cancéreuses, ce qui alimente la croissance des tumeurs et des métastases.
«Nous avons présenté une nouvelle preuve que les mitochondries des cellules cancéreuses sont au cœur de la croissance des cellules tumorales et les métastases”, le Dr Lisanti dit. «Métaboliquement, la metformine médicament empêche les cellules cancéreuses de l’utilisation de leurs mitochondries, induit la production de la glycolyse et du lactate, et déplace les cellules cancéreuses vers les classiques» effet Warburg ». Cette affame efficacement les cellules cancéreuses à la mort”.
Traitement personnalisé
Bien que l’activité mitochondriale COX coloration n’avait jamais été appliquée aux tissus cancéreux, il pourrait désormais être utilisée en routine pour distinguer les cellules cancéreuses des cellules normales, et d’établir des marges négatives lors de la chirurgie du cancer. Et cela est un très bon rapport coût-efficacité de test, car il a été utilisé en routine pour tissu musculaire pour les plus de 50 ans, mais pas pour le diagnostic du cancer.
De plus, il apparaît que la régulation positive de l’activité mitochondriale est une caractéristique commune des cellules humaines de cancer du sein, et elle est associée à récepteurs d’œstrogènes positifs (ER +) et négatifs (RE-) de la maladie. L’analyse des résultats a indiqué que cette signature génétique mitochondriale est également associée à un risque accru de métastase des cellules tumorales, en particulier dans les RE négatifs (RE-) patients.
“Les mitochondries sont les” talon d’Achille »des cellules tumorales,” Dr Lisanti dit. “Et nous croyons que le ciblage métabolisme mitochondrial a de larges implications pour les deux diagnostics de cancer et de la thérapeutique, et pourrait être exploitée dans la poursuite de la médecine personnalisé du cancer.”
