Microenvironnement tumoral : rôle de la pression
dernière mise à jour le 03/04/2016
L’approche évolutionniste du cancer ne cesse d’apporter son lot de surprises. Nous savons désormais qu’une tumeur est un écosystème dans lequel différents types de cellules tumorales (nommées clones) sont en compétition entre elles pour détourner les ressources et la vascularisation à leur profit et pour coloniser la tumeur.
Le micro habitat tissulaire de l’organe cancéreux est l’habitat dans lequel les clones de cellules tumorales prolifèrent et se battent pour survivre.
Une idée simpliste consiste à limiter l’espace d’habitation de ces cellules pour limiter leurs ressources. Des chercheurs ont eu l’idée originale et presque saugrenue de comprimer des tumeurs pour limiter cet espace vital, tout en veillant à ne pas ‘étouffer’ l’organe malade considéré.
Ils ont d’abord constaté in vitro qu’une faible pression mécanique limite la taille de la tumeur qui ré-augmente lorsque la pression est relâchée.
Cela paraît logique, mais il ne s’agit pas d’un simple effet de compression, car la densité des cellules ne change pas. Ce qui se passe est une diminution de la croissance cellulaire au centre de la tumeur (lieu principal de croissance), alors que le rythme reste le même en périphérie. En résumé, le tissu ne grandit plus.
Cette approche, pour le moins originale, permet de mieux étudier et comprendre l'environnement mécanique d'une tumeur. La génétique des tumeurs ne suffit pas, il faut aussi prendre en compte les interactions de la cellule cancéreuse avec son environnement et microenvironnement.
In vivo, les cellules grandissent les unes contre les autres et ressentent cette contrainte mécanique. Il existe une pression osmotique due à la différence de composition chimique entre l'intérieur et l'extérieur d'un tissu. Les expériences qui augmentent cette pression osmotique veillent à ne pas nuire à la circulation des nutriments à l’intérieur du tissu.
Pour se diviser, une cellule doit commencer par augmenter de volume. Lorsque c'est impossible, par l'effet mécanique extérieur, la division peut être arrêtée.
Cette approche expérimentale est très originale et mérite d’être poursuivie.
Bibliographie
Montel F, Delarue M, Elgeti J, Malaquin L, Basan M, Risler T, Cabane B, Vignjevic D, Prost J, Cappello G, Joanny JF
Stress Clamp Experiments on Multicellular Tumor Spheroids
Physical Review Letters, 107,188102 (2011)
Et pour aller plus loin
Médecine évolutionniste (ou darwinienne)
Depuis quelques années, le problème de l'antibiorésistance, les progrès de la génomique, la redécouverte du microbiote et la prise en charge de maladies au long cours, nécessitent l'introduction d'une pensée évolutionniste dans la réflexion clinique.
Le premier diplôme universitaire intitulé "Biologie de l'évolution et médecine" a été mis en place à la faculté de Lyon en 2016.
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La phrase biomédicale aléatoire
Et voici, hors de toute mesure, l'étendue du domaine clinique. Démêler le principe et la cause d'une maladie à travers la confusion et l'obscurité des symptômes ; connaître sa nature, ses formes, ses complications ; distinguer au premier coup d'œil tous ses caractères et toutes ces différences ; séparer d'elle au moyen d'une analyse prompte et délicate tout ce qui lui est étranger ; prévoir les événements avantageux et nuisibles qui doivent survenir pendant le cours de sa durée ; gouverner les moments favorables que la nature suscite pour en opérer la solution ; estimer les forces de la vie et l'activité des organes ; augmenter ou diminuer au besoin leur énergie ; déterminer avec précision quand il faut agir et quand il convient d'attendre ; se décider avec assurance entre plusieurs méthodes de traitement qui offrent toutes des avantages et des inconvénients ; choisir celle dont l'application semble permettre plus de célérité, plus d'agrément, plus de certitude dans le succès ; profiter de l'expérience ; saisir les occasions ; combiner toutes les chances, calculer tous les hasards ; se rendre maître des malades et de leurs affections ; soulager leurs peines ; calmer leurs inquiétudes ; deviner leurs besoins ; supporter leurs caprices ; ménager leur caractère et commander à leur volonté, non comme un tyran cruel qui règne sur des esclaves, mais comme un père tendre qui veille sur la destinée de ses enfants.
― Charles Louis Dumas en 1807 (Eloge de Henri Fouquet)