La résistance de certaines tumeurs au rayonnement peut être réduite en modifiant le métabolisme des cellules cancéreuses

La radiothérapie ou irradiation en cas de cancer peut être améliorée en modifiant le métabolisme de la tumeur, telle est la conclusion de la thèse de doctorat de Sven de Mey (Radiothérapie UZ Brussel, VUB) intitulée « Barriers in radiobiology - hypoxic radiosensitization by modifying the metabolism of the tumor ». Appliquant une approche par étapes, il a commencé par démontrer, au moyen d’une analyse génétique d’une série de patients, que le métabolisme constitue en général le facteur clé de la résistance à la radiothérapie. Il a ensuite constaté que deux voies métaboliques énergétiques essentielles (la glycolyse et la phosphorylation oxydative) peuvent être efficacement manipulées avec des médicaments disponibles qui sont réutilisables et facilement administrables dans un contexte clinique. La thèse a en outre permis de mettre en évidence un lien entre la quantité d’oxygène et l’activité des cellules immunitaires dans l’environnement tumoral sur la base d’échantillons sanguins prélevés chez des patients atteints d’un cancer du rectum.

Le cancer est l’une des maladies les plus courantes dans le monde. Aujourd’hui, les traitements classiques sont la radiothérapie, la chirurgie et la chimiothérapie, seules ou combinées. Citons encore la thérapie ciblée et l’immunothérapie qui viennent de rejoindre l’arsenal thérapeutique.

Le professeur Mark De Ridder, chef du service de radiothérapie de l’UZ Brussel : « Jusqu’à 40 % des patients qui guérissent d’un cancer suivent une radiothérapie, et environ 50 % des patients cancéreux auront besoin d’une radiothérapie au cours de leur traitement. Ces dernières décennies, les principales évolutions dans le recours aux rayons pour traiter le cancer concernaient leur administration ciblée. À l’heure actuelle, la radiothérapie est en mesure d’adapter très précisément la dose d’irradiation en fonction de l’objectif et d’épargner autant que faire se peut les tissus normaux qui l’entourent pour limiter la toxicité. L’irradiation s’effectue de manière très précise en fonction d’informations anatomiques et cliniques, mais pas encore en fonction d’informations biologiques comme le microenvironnement, l’expression de certains gènes ou le métabolisme de la tumeur. »

Des changements dans le métabolisme de la tumeur provoquent une résistance à la radiothérapie

Une première étape de la recherche a consisté à identifier les aspects favorisent la résistance à la radiothérapie chez des patients atteints d’un cancer de la tête et du cou, du col de l’utérus et du sein. Les données génétiques de ces patients ont été extraites d’une base de données internationale et des signatures génétiques spécifiques ont été mises en lien avec leur survie.

Sven de Mey : « Même si les données relatives à ces trois types de cancers n’étaient pas identiques, nous avons découvert que des processus biologiques liés à la radiobiologie, au métabolisme et à la croissance cellulaire étaient associés à la survie des patients traités par radiothérapie. »

Modifier le métabolisme pour rendre les cellules cancéreuses plus sensibles à la radiothérapie

Le professeur Mark De Ridder : « La majorité des tumeurs présentent une insuffisance en oxygène parce qu’elles grandissent trop vite pour leur apport sanguin. Cette insuffisance ou hypoxie est la cause principale de l’échec d’une radiothérapie. La thèse de doctorat de Sven de Mey traite de ce problème. »

Dans ce cadre, il s’est concentré sur deux processus essentiels pour le métabolisme énergétique. Il les a modifiés au moyen de 3 substances chimiques différentes (le dichloroacétate, la metformine et la phenformine), qui sont déjà utilisées en milieu clinique, notamment pour la prise en charge du diabète. ​

Sven de Mey : « L’un dans l’autre, nous avons démontré qu’il existe plusieurs possibilités pour rendre les tumeurs (sous-oxygénées) plus sensibles à une radiothérapie. Modifier le métabolisme des cellules pour renforcer un traitement anticancéreux comme la radiothérapie constitue une stratégie efficace. Les données de notre recherche fournissent de nouvelles connaissances sur le développement de médicaments qui accroissent l’effet de la radiothérapie et faciliteront l’organisation d’études cliniques dans ce domaine. »

 

 

Photo: le Pr. Mark De Ridder (photo prise avant la crise covid).

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