Ouvrir ou fermer le robinet à oxygène de nos cellules : des traitements potentiels pour le cancer, la DMLA, l’insuffisance rénale , les anémies etc.

On l’appelle « l’antichambre du prix Nobel ». Le prix Albert et Mary Lasker 2016 de science fondamentale vient d’être attribué à trois chercheurs qui ont montré comment nos cellules s’adaptaient au manque d’oxygène, une réaction multiple qui aide notamment les cellules cancéreuses à se développer.
Ils s’appellent Gregg L. Semenza, William G. Kaelin, Jr et
Peter J. Ratcliffe et ils seront sans doute bientôt récompensés par le prix Nobel de médecine.
Ces trois chercheurs ont, en effet, élucidé en grande partie un mystère : comment les cellules s’arrangent pour vivre en hypoxie, c’est-à-dire dans un environnement appauvri en oxygène.

L’oxygène est bien entendu indispensable à notre vie et à celles de nombreux organismes dits aérobies. Mais dans certaines situations, cet oxygène peut arriver à manquer.
Ce peut être le cas d’une vie en altitude par exemple où ce gaz est plus rare au fur et à mesure qu’on monte. Le cas également lors d’une anémie quand le nombre de globules rouges diminue et avec eux la possibilité de transporter de l’oxygène.

Face à ces situations les cellules ont besoin de réagir vite. Les travaux des trois chercheurs ont montré qu’il existait des protéines regroupées sous le nom de HIF pour Hypoxia-Inducible Factor, facteur induit par l’hypoxie.
Cette protéine HIF agit comme un « sensor », un capteur qui détecte la sous oxygénation des tissus et va mettre en branle une cascade de réponses servant à protéger ces derniers.

C’est en stimulant l’action de centaines de gènes au sein du noyau des cellules que ces facteurs agissent et vont ainsi engendrer des synthèses a priori salvatrices, nous y reviendrons.

L’une des mieux connues est l’action sur une zone du rein qui va mettre en œuvre la libération d’une hormone, l’érythropoïétine, mieux connue dans le grand public sous le nom d’EPO.

Cette hormone va agir sur la moelle osseuses en déclenchant une fabrication de nouveaux globules rouges afin d’accroitre la quantité d’oxygène à transporter vers les divers tissus de l’organisme, en particulier le cœur, le cerveau et les muscles.

Un autre de ces mécanismes, assez complexe, va consister à favoriser la pousse de nouveaux vaisseaux sanguins grâce à l’action d’un facteur de croissance des cellules constituant la paroi des vaisseaux, l’endothélium vasculaire.
Ce facteur de croissance, le VEGF ( Vascular endothelium growth factor) est une protéine que les cellules cancéreuses savent très bien synthétiser.
Les tumeurs cancéreuses sont richement vascularisées et c’est grâce à ce réseau sanguin qu’elles essaiment dans l’organisme pour aller coloniser d’autres tissus, ce qu’on appelle des métastases.

Mais ces métastases ont un problème : elles se multiplient en grande quantité et rapidement et sont mal irriguées et donc sous alimentées en oxygène.
Elles sont donc en hypoxie et vont donc réagir au moyen de HIF.
Elles vont ainsi libérer des quantités importantes de VEGF en direction de vaisseaux sanguins existants afin de créer des dérivations destinées à les nourrir.

On dispose aujourd’hui d’un certain nombre de molécules ciblées visant ce VEGF ou ses récepteurs et on les utilise en cancérologie. On les appelle des « anti—angiogéniques », le plus connu étant le bevacizumab, commercialisé sous le nom d’Avastin®.

Mais le cancer n’est pas la seule pathologie dans laquelle l’inhibition de VEGF a un intérêt. On traite maintenant les formes dites « humides » de la DMLA, la dégénérescence maculaire liée à l’âge, par l’injection d’un anti-VEGF dans l’œil.
Cette inhibition de HIF-1 est également utilisée dans les recherches pour le traitement de l’hypertension artérielle pulmonaire, HTAP

On peut donc inhiber les effets de HIF ou des protéines qu’il aide à libérer mais on peut aussi à l’inverse essayer de maintenir un taux de HIF élevé, en particulier HIF-1, grâce à des substances qui vont freiner sa dégradation. Ce sont des inhibiteurs de la PHD, prolyl hydroxylase.
Ces substances seront utilisées pour favoriser une réponse face à une situation où le manque d’oxygène peut générer des dégâts.
Cet état qu’on appelle ischémie, se retrouve dans de nombreuses situations où l’apport sanguin artériel est insuffisant et peut conduire à la destruction de tissus par infarcissement, le fameux infarctus.
On étudie aussi cette action de HIF-1 dans l’insuffisance rénale ou la régénération tissulaire ainsi que dans le traitement de certaines anémies.

Ces nouvelles pistes aux multiples usages thérapeutiques potentiels donnent déjà lieu à de nombreux projets de développement de nouvelles molécules.
Une sorte de ballon d’oxygène, si l’on peut dire, pour renforcer le traitement des cancers et d’autres maladies.

 

LIRE :

Le communiqué de la Fondation Lasker

Une synthèse des travaux dans le NEJM

A propos docteurjd

j.Daniel Flaysakier est médecin de formation et journaliste professionnel dans le secteur de la santé sur une chaine nationale de télévision. Ce blog est personnel et ce qui y est écrit ne reflète que les opinions de JD Flaysakier
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1 réponse à Ouvrir ou fermer le robinet à oxygène de nos cellules : des traitements potentiels pour le cancer, la DMLA, l’insuffisance rénale , les anémies etc.

  1. Philippe dit :

    Merci pour ce résumé.

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