Passer des gènes aux protéines

« Il y a un immense besoin de thérapies nouvelles, autres que la chirurgie, pour soigner les patients atteints de métastases hépatiques. Si on trouve une thérapie efficace contre les métastases du foie, on pourrait diminuer la grande mortalité qui y est liée », indique Andrei Turtoi. « Les thérapies ciblées développées jusqu’ici ne fonctionnent que dans un premier temps et ensuite la tumeur reprend le dessus », indique le chercheur. C’est dans ce contexte, et suite à ces constatations, que Andrei Turtoi et ses collègues du LRM se sont intéressés aux métastases hépatiques du cancer du colon. La tumeur et les métastases sont très hétérogènes en termes de populations cellulaires. Or les thérapies ciblées visent souvent une petite population de cellules au sein de la tumeur. « Ainsi on tue une partie des cellules mais les autres populations de cellules cancéreuses échappent au traitement. Comme dans la théorie de l’évolution de Darwin, cela engendre une pression de sélection sur l’un ou l’autre type cellulaire. Les cellules cancéreuses qui survivent prennent l’avantage et continuent de faire grossir la tumeur et ses métastases », explique Andrei Turtoi. 


De nombreuses études ont démontré l’hétérogénéité génétique du cancer du colon mais les chercheurs liégeois voulaient savoir si cette hétérogénéité s’observe également à l’échelle des protéines. « Les cellules cancéreuses présentent différents types de mutations et il est donc difficile de savoir ce que l’on peut cibler et comment », poursuit le chercheur.  « Mais on ne cible pas les gènes, on cible des protéines », rappelle Andrei Turtoi.

Une hétérogénéité des protéines organisée

Pour analyser les protéines présentes au niveau des métastases hépatiques du cancer du colon, les scientifiques ont travaillé en collaboration avec le Département de Chirurgie abdominale du CHU de Liège et avec les Laboratoires de Spectrométrie de Masse et de Pathologie expérimentale du GIGA. « Nous avons eu l’opportunité d’étudier des métastases de foie provenant de carcinomes colorectaux humains. Grâce à la technique spécifique de spectrométrie de masse, nous avons pu passer au crible les métastases à la recherche de différents peptides présents. Avec cette technique on a l’avantage de ne pas devoir disséquer et donc de ne pas perturber la tumeur », précise Andrei Turtoi.  


Les résultats de ces travaux, publiés dans la revue Hepatology(1), montrent que les métastases hépatiques présentent des motifs d’hétérogénéité au niveau protéomique, même si cette hétérogénéité est organisée. « Les peptides sont distribués selon des zones et ces zones sont très similaires d‘un patient à l’autre », révèle le scientifique. Les tumeurs sont donc moins hétérogènes d’un point de vue phénotypique que ce à quoi on aurait pu s’attendre au vu de leur hétérogénéité génétique. « Bien que Les cellules cancéreuses soient porteuses de différentes mutations, il semble qu’elles se comportent de la même manière », explique Andrei Turtoi. La distribution en zones s’expliquerait entre autre par le fait que des facteurs environnementaux au sein de la cellule, comme l’oxygène ou la disponibilité en nutriments, favorisent un certain phénotype. « C’est une très bonne nouvelle pour la thérapie ciblée car on peut imaginer cibler les cellules d’une même zone ensemble puisqu’elles ont le même phénotype », poursuit Andrei Turtoi.

(1) Andrei Turtoi, Arnaud Blomme, Delphine Debois, Joan Somja, David Delvaux, Georgios Patsos, Emmanuel Di Valentin, Olivier Peulen, Eugène Nzaramba Mutijima, Edwin De Pauw, Philippe Delvenne, Olivier Detry and Vincent Castronovo. Organized Proteomic Heterogeneity in Colorectal Cancer Liver Metastases and Implications for Therapies. Hepatology. 2013 Jul 6. doi: 10.1002/hep.26608