Mieux connaître le mécanisme

C’est une avancée encore à un stade de recherche fondamentale. Mais à terme, elle pourrait permettre de mieux comprendre certains mécanismes dans la formation des métastases. « L’objectif est de mieux comprendre ce qui peut faciliter la migration des cellules cancéreuses », indique Guillaume Montagnac, chef de l’équipe ATIP-Avenir, rattachée à l’unité Inserm 1170 « Hématopoïèse normale et pathologique » à Gustave Roussy. Ce dernier dirige une équipe de jeunes chercheurs dont les travaux ont été publiés dans la revue américaine Science du 16 juin.

Un travail sur les puits de clathrine

Cette équipe a mis à jour un nouveau mécanisme impliqué dans la migration des cellules cancéreuses. « Nous avons travaillé sur des structures cellulaires appelées « puits recouverts de clathrine », qui ont été identifiées en 1964 », indique Guillaume Montagnac. Ces puits de clathrine sont de petites invaginations de la membrane cellulaire qui permettent de la renouveler ou de faire pénétrer des molécules à l’intérieur des cellules. La cellule les utilise notamment pour s’approvisionner en nutriments (fer, cholestérol…). « Nous sommes une équipe de biologistes cellulaires et notre travail consiste la plupart du temps à mettre nos cellules en culture dans une boîte de pétri en deux dimensions sur du verre ou du plastique. Il s’agit d’un environnement dur et pas du tout physio-pathologique. Plus récemment, nous avons commencé à reproduire in vitro des conditions plus proches de la physio-pathologie, en cultivant ces cellules dans un réseau tridimensionnel de fibres de collagène », indique le chercheur.

« Notre but était d’étudier le rôle de l’endocytose dans la migration des cellules dans cet environnement tridimensionnel. Il y avait déjà bon nombre d’études qui ont montré que l’endocytose jouait un rôle dans la migration des cellules sur des environnements en deux dimensions. Nous avons voulu voir ce qu’il en était à un niveau supérieur », souligne Guillaume Montagnac. « Nous nous sommes alors rendu compte que ces puits de clathrine, qui se présentent comme de petites poches à la surface des cellules, s’alignent le long des fibres de collagène. On ne s’y attendait pas du tout », ajoute-il.

Des structures impliquées dans la migration des cellules cancéreuses

L'équipe de chercheurs a alors examiné ces structures à un niveau « ultra-structural », à très haute résolution. « En faisant cela, nous avons réalisé que ces puits de clathrine venaient pincer les fibres de collagène, ce qui avait une conséquence inattendue pour la cellule. Celle-ci pouvait mieux s’agripper à son environnement, renforcer son ancrage et se hisser plus facilement à travers le réseau de fibres de collagène », indique Guillaume Montagnac, en précisant que la migration des cellules cancéreuses est très fortement diminuée quand on enlève ces puits de clathrine.

Pour mieux visualiser ce processus, les chercheurs ont marqué les puits de clathrine et les fibres de collagène avec des protéines fluorescentes. Et c’est en travaillant sur une lignée de cellules d’un cancer du sein agressif, connues pour leur haut pouvoir métastatiques qu’ils ont pu mettre en évidence ce mécanisme impliqué dans la migration des cellules cancéreuses.

Cette avancée pourra-t-elle, à terme, avoir un impact thérapeutique ? Guillaume Montagnac reste très prudent. « On est encore à un stade très fondamental. Ce qu’on peut dire, c’est qu’une endocytose dérégulée peut avoir un impact sur la migration des cellules cancéreuses. On sait aussi que, chez bon nombre de patients, atteints d’un cancer du foie, la clathrine est surexprimée. Et qui dit plus clathrine, dit plus de migration de cellules ».

D’après un entretien avec Guillaume Montagnac, chef de l’équipe ATIP-Avenir, rattachée à l’unité Inserm 1170 « Hématopoïèse normale et pathologique » à Gustave Roussy.