Des cellules souches récemment identifiées peuvent attirer le cancer du sein vers la colonne vertébrale.

Lorsque le cancer du sein se propage, il cible souvent la colonne vertébrale. Maintenant, les scientifiques ont peut-être enfin découvert pourquoi.

Un nouveau type de cellule souche dirige les cellules cancéreuses vers les os des vertèbres, rapporte le pathologiste Matthew Greenblatt de Weill Cornell Medicine à New York et ses collègues le 13 septembre dans la revue Nature. Cette découverte aide à expliquer un mystère persistant de la métastase : pourquoi certains cancers se détachent de leur site d'origine, parcourent le flux sanguin et s'implantent dans la colonne vertébrale.

"C'est une avancée majeure dans notre compréhension des métastases osseuses", déclare Xiang Zhang, biologiste du cancer au Baylor College of Medicine à Houston, qui n'a pas participé à cette nouvelle étude.

Chez les personnes atteintes d'un cancer du sein métastatique, environ 70% développent ensuite un cancer osseux. Et parmi les os du squelette, les cellules cancéreuses recherchent préférentiellement les vertèbres. Pour ces patients, "les métastases de la colonne vertébrale sont l'une des complications les plus fréquentes", explique Greenblatt, "et les plus redoutées". Les tumeurs qui prennent racine dans la colonne vertébrale peuvent comprimer la moelle épinière, qui abrite des faisceaux de nerfs essentiels pour la sensation et le mouvement du corps. De tels dommages peuvent entraver la capacité des personnes à marcher et à contrôler leur vessie et leurs intestins, et réduire leur espérance de vie.

Les médecins savent depuis des décennies que certains cancers recherchent préférentiellement la colonne vertébrale, explique Greenblatt, mais personne n'avait une bonne explication à cela. Une idée proposée en 1940, selon laquelle des actions comme la toux dévient le flux sanguin de son cours et envoient d'une manière ou d'une autre des cellules cancéreuses vers les vertèbres, est encore en vigueur aujourd'hui. C'est ce que Greenblatt a appris lorsqu'il était étudiant en médecine. Mais pour lui et son équipe, "cela n'avait pas de sens scientifiquement".

Ce qui a fini par avoir du sens, ce sont les cellules souches. Les chercheurs avaient l'intuition que les cellules souches à l'intérieur des os vertébraux différaient de celles présentes dans d'autres sites du squelette, tels que les os longs des bras et des jambes. En laboratoire, c'est précisément ce qu'ils ont découvert. L'équipe de Greenblatt a isolé une population de cellules souches provenant des vertèbres de souris, qui différaient nettement de celles collectées à partir des os longs. Ces nouvelles cellules souches ont activé un ensemble distinct de gènes et se sont comportées différemment au cours des expériences, ont découvert les chercheurs.

Jusqu'à présent, les scientifiques ne savaient pas que ces deux types d'os contenaient des populations distinctes de cellules souches. "Nous supposions qu'elles étaient identiques", explique Geert Carmeliet, endocrinologue cellulaire et moléculaire à la KU Leuven en Belgique, qui n'a pas participé aux travaux mais a rédigé un commentaire accompagnant l'étude. La découverte de l'équipe a soulevé la possibilité que les cellules souches de la colonne vertébrale puissent jouer un rôle dans les maladies de la colonne vertébrale.

Dans une expérience clé, l'équipe de Greenblatt a transplanté des cellules souches de la colonne vertébrale dans une patte arrière de souris et des cellules souches d'os long dans l'autre. Chaque transplantation a formé des minuscules os, ou organoïdes, dans le corps des animaux - une petite vertèbre à droite, par exemple, et un fragment d'os long à gauche. Ensuite, les chercheurs ont injecté des cellules cancéreuses du sein dans les souris et ont observé où elles se sont retrouvées.

Les cellules sont arrivées presque deux fois plus souvent dans les mini-vertèbres que dans les mini-os longs, comme attirées par un joueur de flûte appelant le cancer. C'est une façon élégante de montrer que les "cellules tumorales viennent préférentiellement à l'organoïde de la [vertèbre] et non à l'organoïde de l'os long", explique Carmeliet.

Les nouvelles cellules souches de la colonne vertébrale, identifiées chez les souris et les humains, sécrètent une protéine appelée MFGE8 qui agit comme un attractant tumoral, ont découvert les chercheurs, attirant les cellules cancéreuses vers les tissus vertébraux. La protéine pourrait ne pas être le seul facteur impliqué, explique Greenblatt, "mais c'est un facteur important dans l'attraction des cellules tumorales vers la colonne vertébrale".

Il est possible que bloquer la MFGE8 puisse prévenir ou traiter les métastases de la colonne vertébrale. "Je pense que cela vaut certainement la peine d'être étudié plus en détail", déclare Zhang. Mais, note-t-il, il est encore trop tôt pour connaître les implications thérapeutiques.

L'équipe de Greenblatt explore maintenant si les nouvelles cellules souches peuvent recruter d'autres types de cellules tumorales vers la colonne vertébrale. Lorsque le cancer de la prostate se propage, par exemple, il a également tendance à se diriger vers les vertèbres plutôt que vers d'autres types d'os. Lui et ses collègues se demandent également si nos os pourraient cacher autre chose. "Nous commençons à réfléchir à quels autres types de cellules souches pourraient rester à découvrir dans le squelette."

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