Invadopodes : comment une cellule tumorale devient invasive

Pour mieux se développer, les cellules des tumeurs peuvent sécréter certaines enzymes qui s’attaquent aux tissus conjonctifs environnants. Elles s’infiltrent ainsi plus facilement dans le tissu interstitiel autour de la tumeur pour y croître et finalement rompre la membrane basale, qui entoure et structure les organes. C’est à ce moment-là qu’un cancer devient invasif et plus difficile à soigner. De plus, une fois la barrière de la membrane basale franchie, les cellules cancéreuses peuvent ensuite traverser la paroi des vaisseaux, rejoindre la circulation et former des métastases sur d’autres organes. Ces enzymes, des métalloprotéases, sont libérées par de petites excroissances des cellules tumorales en forme de doigt, appelées « invadopodes ».

Les signaux menant à la formation des invadopodes dévoilés

Pourquoi ne pas mettre au point un médicament qui empêcherait ces invadopodes de se former et d’assurer leur rôle dans la dissémination tumorale ? Encore faut-il identifier les mécanismes moléculaires et les signalisations cellulaires en jeu dans leur développement, encore mal connus, pour pouvoir les cibler. L’équipe de Philippe Chavrier, spécialisée dans ce domaine, s’est associée à l’équipe du Pr Harald Stenmark et du Dr Camilla Raiborg de l’Institut de Recherche sur le Cancer de l’Hôpital Universitaire d’Oslo (Norvège) pour relever le défi.

Les chercheurs ont réussi à montrer qu’une protéine, appelée Protrudine, orchestre les signaux cellulaires aboutissant à la croissance et au fonctionnement des invadopodes. Grâce à elle se forment dans la cellule des zones de contact entre les réservoirs de la métalloprotéase MT1-MMP, qui a un rôle clé dans l’invasion tumorale, et le réticulum endoplasmique, un réseau de petits tubes situé au bord interne de la cellule : le transport de l'enzyme au niveau des invadopodes est facilité. Notamment, les chercheurs ont pu empêcher, par une technique permettant de modifier le génome cellulaire, l’expression de la Protrudine dans des cellules hautement invasives : celles-ci ont perdu leur capacité de dissémination.

Des mécanismes à cibler pour désarmer les cellules de leur potentiel invasif

Ce travail a des implications importantes pour le traitement du cancer : le ciblage des processus de transport et de fusion des compartiments de stockage de MT1-MMP qui permettent la sécrétion de la métalloprotéase au niveau des invadopodes peut constituer une nouvelle approche thérapeutique qui sera explorée au cours de nos futurs travaux de recherche

explique Philippe Chavrier.

Fruit d’une collaboration entre les équipes de l’Institut Curie et de l’Hôpital Universitaire d’Oslo, ce travail a été réalisé dans le cadre du projet InvaCell financé grâce à la générosité de M. Trond S. Paulsen.

Plus d'informations sur la publication : Protrudin-mediated ER–endosome contact sites promote MT1-MMP exocytosis and cell invasion

Cette image en 3D montre l’étape initiale de la rupture de la membrane basale (en vert) par les invadopodes de cellules de cancer du sein. Les invadopodes sont détectés par la présence des protéines TKS5 (en rouge) et FYCO1 (en blanc) (NM Pedersen and C. Raiborg, University of Oslo, Oslo, Norway).