Des scientifiques de l’Université de San Francisco (UCSF) ont initié une approche révolutionnaire du cancer en utilisant des cellules graisseuses modifiées.
Les scientifiques ont transformé les cellules graisseuses blanches, qui stockent l’énergie, en graisse “beige”, qui brûle des calories en générant de la chaleur. Une fois implantés, ils ont des tumeurs “affamées”, les laissant sans ressources et vaincant ainsi cinq types de cancer différents dans des expériences de laboratoire, rapporte ScyTechDaily.
La liposuccion et la chirurgie en plastique peuvent sembler sans rapport avec le traitement du cancer, mais ont en fait inspiré une nouvelle approche révolutionnaire.
En transformant la graisse habituelle en graisse beige, avec une grande énergie, à l’aide d’une technique d’édition génétique CRISPR, les chercheurs ont créé un type de cellule qui consomme les nutriments, vaincant et affamant les tumeurs.
Pour tester leur efficacité, les scientifiques ont implanté ces cellules graisseuses modifiées près des tumeurs, tout comme les chirurgiens plasticiens transfèrent des graisses d’une zone du corps à une autre.
Le résultat? Les cellules adipeuses modifiées ont rapidement consommé des nutriments, sans les cellules tumorales du carburant dont ils ont besoin pour survivre. Remarquablement, cette approche a fonctionné même lorsque les cellules graisseuses ont été placées loin de la place tumorale chez la souris.
Parce que la méthode est basée sur les procédures médicales existantes, elle pourrait ouvrir la voie à une transition plus rapide à utiliser comme nouvelle thérapie prometteuse.
“Habituellement, nous supprimons déjà les cellules adipeuses par la liposuccion et les mettons en place par chirurgie plastique”, a déclaré Nadav Ahituv (photo), PhD, directeur de l’Institut UCSF pour la génétique humaine et professeur au sein du département de bio-ingénierie et des sciences thérapeutiques.
Il est l’auteur principal de l’œuvre, qui a été publiée dans Biotechnologie de la nature. “Ces cellules graisseuses peuvent être facilement manipulées en laboratoire et reposées en toute sécurité dans le corps, ce qui en fait une plate-forme attrayante pour la thérapie cellulaire, y compris le cancer”, a-t-il expliqué.
Comment l’idée est née
Ahituv et le Dr Hai Nguyen, son doctorant, étaient au courant des études qui ont montré que l’exposition au froid pouvait supprimer le cancer chez la souris. Une expérience remarquable a même montré qu’elle pourrait aider un patient atteint de lymphome non hodgkinien.
Les scientifiques ont conclu que les cellules cancéreuses avaient faim parce que les cellules graisseuses brunes activées par le froid, qui utilisent des nutriments pour provoquer la chaleur. Mais la thérapie froide n’est pas une option viable pour les patients atteints de cancer avec une santé fragile.
Par conséquent, Ahituv et Nguyen ont eu recours à l’idée d’utiliser la graisse beige, pariant qu’ils peuvent le changer pour brûler suffisamment de calories, même en l’absence du froid, pour priver les tumeurs de carburant qu’ils doivent développer.
CRISPR débloque la puissance de la graisse beige
Nguyen, qui est le premier auteur de l’œuvre, a utilisé CRISPR pour activer des gènes qui sont latentes dans les cellules graisseuses blanches, mais actives dans les cellules graisseuses brunes, espérant trouver celles qui transformeraient les cellules graisseuses blanches en ces cellules graisseuses beige plus affamées. Un gène appelé UCP1 est sorti en premier.
Ensuite, Nguyen a cultivé des cellules graisseuses beige UCP1 et des cellules cancéreuses dans une plaque de Pétri. Les cellules cancéreuses étaient au fond, et les cellules graisseuses au-dessus d’eux, dans des compartiments séparés qui contenaient les cellules séparées, mais les ont forcés à diviser les nutriments.
Les résultats étaient choquants.
“Dans notre première expérience, très peu de cellules cancéreuses ont survécu. Je pensais que j’avais tort – j’étais sûr que c’était une erreur”, avoue Ahituv. “Alors je l’ai répété plusieurs fois et j’ai continué à voir le même effet”, a-t-il déclaré.
Les cellules graisseuses beige ont été imposées à deux types différents de cellules cancéreuses du sein, ainsi que sur les cellules cancéreuses du côlon, du pancréas et de la prostate.
Mais les chercheurs ne savaient toujours pas si les cellules beige beige travaillaient dans un contexte plus réaliste.
Thérapie cellulaire adipeuse
Ainsi, les scientifiques ont eu recours à des organes gras, qui sont des foules cohérentes de cellules cultivées, pour voir si elles pouvaient surmonter les cellules tumorales lorsqu’elles sont implantées près des tumeurs chez la souris.
L’approche a fonctionné contre le cancer du sein, ainsi que les cellules cancéreuses pancréatiques et prostatiques. Les cellules cancéreuses sont mortes de la faim tandis que les cellules graisseuses avalaient tous les nutriments disponibles.
Les cellules beiges beige implantées étaient si fortes qu’elles supprimaient les tumeurs pancréatiques et mammaires qui étaient génétiquement sujettes au développement du cancer.
Cela a fonctionné même lorsque les cellules graisseuses beige ont été implantées loin des cellules cancéreuses du sein.
Pour voir comment cela fonctionnerait dans les tissus humains, Ahituv et Nguyen ont collaboré avec Jennifer Rosenbluth, un cancer du sein à l’UCSF. Rosenbluth avait accumulé une bibliothèque de mastectomies du cancer du sein contenant à la fois des graisses et des cellules cancéreuses.
“Parce que le sein a beaucoup de graisses, nous pourrions obtenir des graisses du même patient, changer la graisse et la cultiver dans une seule expérience trans avec les cellules cancéreuses du sein”, a déclaré Ahituv.
Le cancer a des “régimes préférés”
Les cancers ont des “régimes préférés”, donc les chercheurs ont conçu la graisse pour “ne manger” que certains nutriments. Certaines formes de cancer du pancréas, par exemple, sont basées sur l’uridine lorsque le glucose est rare. Ainsi, ils ont programmé la graisse pour ne manger que de l’uridine et ont facilement vaincu ces cellules cancéreuses du pancréas.
Cela suggère que la graisse pourrait être adaptée aux préférences nutritionnelles de tout type de cancer.
Cellules adipeuses – L’avenir de la thérapie cellulaire vivante?
Selon AHIVUV, les cellules adipeuses présentent de nombreux avantages en termes de thérapies cellulaires vivantes.
Les cellules adipeuses sont faciles à obtenir des patients. Ils se développent bien en laboratoire et peuvent être modifiés pour exprimer différents gènes et assumer différents rôles biologiques. Et ils se comportent bien une fois qu’ils sont restaurés dans le corps, ils ne s’éloignent pas de l’endroit où ils ont été implantés ou dérangent le système immunitaire.
“Dans le cas des cellules graisseuses, il y a moins d’interaction avec l’environnement, de sorte qu’il y a très peu de risques pour que les cellules s’écoulent dans le corps, où cela pourrait causer des problèmes”, a déclaré Ahituv.
Les cellules graisseuses peuvent également être programmées pour émettre des signaux ou effectuer des tâches plus compliquées.
Et leur capacité à surmonter le cancer même lorsqu’ils ne sont pas juste à côté des tumeurs pourraient s’avérer inestimables pour traiter les cancers difficiles à atteindre, tels que le glioblastome, qui affecte le cerveau, ainsi que de nombreuses autres maladies.
Potentiel illimité de la graisse altérée
“Nous pensons que ces cellules pourraient également être conçues pour détecter la glycémie et libérer de l’insuline, du diabète ou d’absorber le fer dans les maladies où il y a un excès de fer, comme l’hémochromatose”, montre AHIVUV.
“Le ciel est la limite de ces cellules graisseuses”, explique le chercheur avec enthousiasme.
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