Certaines cellules cancéreuses de mélanome peuvent se frayer un chemin à travers le corps.

Imaginez de petits poings qui se frayent un chemin à travers votre corps.

Pour certains patients atteints de cancer, ceci peut être une réalité. Les cellules de mélanome peuvent mécaniquement creuser leur chemin à travers les tissus en utilisant des protubérances membranaires charnues sans avoir besoin de produits chimiques qui détruisent l'environnement, rapportent des chercheurs le 12 juin dans la revue Developmental Cell.

Les cellules ont différents modes de déplacement. Certaines déforment leur corps pour se faufiler à travers des espaces étroits; d'autres construisent des ancrages pour se tracter vers l'avant, se frayant un chemin avec des protéines qui érodent chimiquement les tissus environnants. Bien que les chercheurs sachent que les cellules de mélanome peuvent former des protubérances pour les aider à se déplacer, le biologiste cellulaire computationnel Gaudenz Danuser et ses collègues ont cherché à clarifier comment ces protubérances exercent leur fonction.

Les cellules ont un cytosquelette et une membrane qui sépare l'intérieur à haute pression de la cellule de l'extérieur à basse pression. Parfois, des fissures se forment dans le cytosquelette. La pression interne pousse la membrane cellulaire vers l'extérieur, formant une bulle appelée un bleb.

En développant un nouveau type de microscope, l'équipe a pu capturer cette forme de mouvement cellulaire en bulbe, explique Danuser, de l'Université du Texas Southwestern Medical Center à Dallas. La plupart des microscopes maintiennent les échantillons en place avec des surfaces dures, et cette pression supplémentaire peut altérer le comportement des cellules. Le nouveau microscope de l'équipe permet à un gel mou d'entourer les cellules à la place.

Les chercheurs ont constaté que les bulbes « s'étendent et se rétractent environ toutes les 20 secondes, » explique la coauteure Meghan Driscoll, une pharmacologue à l'Université du Minnesota Twin Cities à Minneapolis. « Au fil des heures, les ballons dégradent suffisamment de matériau pour créer un tunnel à travers lequel la cellule peut se déplacer. »

Driscoll et ses collègues ont mesuré des niveaux accrus de phosphoinositide 3-kinase — une enzyme impliquée dans la signalisation cellulaire — près de l'avant des cellules, conduisant l'équipe à formuler l'hypothèse que les cellules avancent continuellement grâce à un cycle continu de formation de blebs et de résistance perçue par les tissus devant elles.

Les blebs peuvent se former n'importe où sur la cellule, mais seuls ceux situés à l'avant rencontreront une surface (ceux situés à l'arrière s'enfoncent dans un tunnel vide). Des adhérences moléculaires agissant comme de petits pieds permettent ensuite à la cellule de sentir la surface du tunnel et de signaler où se trouve l'avant, selon Danuser. Ensuite, la cellule va « amplifier la formation des ballons uniquement là où vous avez vraiment besoin de ballons, » avec des blebs plus grands concentrés vers la direction du déplacement.

Le « type de renforcement mécanique » qui maintient la formation des blebs à l'avant de la cellule est un « aspect assez novateur de ce travail, » selon Jeremy Logue, un biologiste du cancer à l'Albany Medical College de New York qui n'a pas participé à la recherche. « Je pense que cela n'a pas vraiment été apprécié à ce niveau. »