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Cette approche innovante exploite une faiblesse métabolique spécifique des cellules cancéreuses, comme le révèle une étude récente qui ouvre des perspectives prometteuses pour améliorer l'efficacité des thérapies existantes.
Les chercheurs ont découvert que les cellules de glioblastome modifient profondément leur métabolisme pour soutenir leur croissance effrénée. Contrairement aux cellules saines qui utilisent le glucose pour produire de l'énergie et des neurotransmetteurs, les cellules tumorales le détournent principalement vers la fabrication de nucléotides, les briques élémentaires de l'ADN. Cette réorientation métabolique leur permet de réparer rapidement les dommages causés par la chimiothérapie et la radiothérapie, expliquant ainsi leur résistance aux traitements conventionnels.
Les scientifiques ont identifié comment le glioblastome dépend de la sérine, un acide aminé essentiel à sa croissance.
Crédit: DR P. MARAZZI/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images
L'étude a combiné des analyses sur des tissus humains prélevés lors d'interventions chirurgicales et des expérimentations sur des modèles murins. Ces derniers ont reçu une perfusion de glucose avant leur opération, permettant aux scientifiques de tracer précisément le parcours des molécules dans les cellules saines et cancéreuses. Cette méthodologie a révélé que les tumeurs capturent également de la sérine dans leur environnement immédiat, un acide aminé qui amplifie leur prolifération incontrôlée.
Face à cette dépendance, l'équipe a testé une stratégie diététique consistant à réduire drastiquement l'apport en sérine chez des souris porteuses de tumeurs humaines. Privées de cette ressource externe, les cellules cancéreuses ont été contraintes de réaffecter leur glucose à la production de sérine, réduisant ainsi leur capacité à synthétiser les nucléotides nécessaires à la réparation de leur ADN. Cette vulnérabilité accrue a permis aux traitements de chimiothérapie et de radiothérapie d'être plus efficaces, prolongeant significativement la survie des animaux.
Les chercheurs reconnaissent que cette fenêtre thérapeutique pourrait être temporaire, les cellules de glioblastome étant connues pour leur capacité d'adaptation rapide. Un essai clinique est en préparation pour évaluer cette approche chez des patients humains, combinant régimes alimentaires spécifiques et traitements standards. Cette piste représente une avancée significative dans la compréhension des mécanismes métaboliques du cancer et ouvre la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques personnalisées.
La sérine et son rôle biologique
La sérine est un acide aminé dit 'non essentiel' que l'organisme peut normalement synthétiser à partir d'autres composés. Elle joue pourtant des rôles multiples et vitaux dans le fonctionnement cellulaire, allant bien au-delà de sa simple incorporation dans les protéines.
Cette molécule participe activement à la production de neurotransmetteurs comme la glycine et la sérotonine, essentiels à la communication entre les neurones. Elle intervient également dans la synthèse des phospholipides, composants majeurs des membranes cellulaires, et dans la production de nucléotides, les unités de base de l'ADN et de l'ARN.
En ce qui concerne le cancer, la demande en sérine augmente considérablement car les cellules tumorales en ont besoin pour soutenir leur prolifération accélérée. Certains cancers développent même une dépendance à la sérine externe, préférant la capter dans leur environnement plutôt que de la produire elles-mêmes.
Cette particularité représente une vulnérabilité thérapeutique potentielle, car en limitant l'apport externe de sérine, on peut perturber sélectivement le métabolisme des cellules cancéreuses sans trop affecter les cellules saines qui conservent leur capacité de synthèse.