Chambre d’oeuf de drosophile

Une équipe de chercheurs de l’IRIC, dirigée par le Dr Gregory Emery, et ses collègues de la Johns Hopkins University School of Medicine à Baltimore, ont récemment identifié un nouveau mécanisme contrôlant un type de mouvement des cellules impliqué dans le cancer, appelé migration cellulaire collective. Leur étude récente vient d’être publiée dans le numéro de mars de la prestigieuse revue scientifique Nature Cell Biology.

La migration cellulaire collective est une caractéristique d’un certain nombre de cancers et en particulier certains types de cancer du sein, de la prostate et de la peau (y compris le mélanome). Les cellules malignes de ces cancers se déplacent en grappes qui migrent hors de la tumeur d’origine pour envahir les tissus normaux environnants, parfois en utilisant des vaisseaux sanguins et lymphatiques pour circuler dans tout le corps, et former de nouvelles tumeurs appelées métastases à des sites distants. La formation de métastases est la marque du «cancer généralisé» et est responsable de 90% de la létalité associée au cancer. Une compréhension détaillée des mécanismes moléculaires de la migration cellulaire collective est donc d’une grande importance dans la course pour trouver de nouvelles approches thérapeutiques pour combattre le cancer.

Il existe peu de systèmes expérimentaux pour étudier les détails moléculaires de la migration cellulaire collective dans un tissu vivant. Le groupe du Dr Emery a étudié une migration cellulaire stéréotypée chez la mouche drosophile, un modèle expérimental favori des généticiens. Dans ce modèle, les chercheurs ont utilisé l’imagerie des cellules vivantes pour suivre le mouvement bien caractérisé des «cellules de bordure» dans l’ovaire de la mouche. Ils ont pu pointer un laser avec une précision suffisante pour activer ou inactiver une protéine d’intérêt dans une seule cellule, ou même une partie d’une cellule, pour observer directement les conséquences de ces traitements.

Le Dr Emery et son équipe se sont concentrés sur le rôle de la protéine Rab11 qu’ils avaient précédemment identifiée comme étant essentielle pour la migration cellulaire collective. Ils ont constaté que Rab11 agit comme un coordonnateur du groupe de cellules en migration afin de s’assurer qu’une seule cellule soit en position de tête. Rab11 semble agir en régulant la localisation et l’activité de Moesine, une protéine déjà connue pour contrôler la forme et la rigidité des cellules. L’équipe de l’IRIC a observé que, dans la situation normale Moesine ne se trouve que sous la surface de chaque cellule exposée à l’extérieur de la grappe, créant ainsi une gaine rigide qui entoure la grappe ne permettant qu’à la cellule de tête de faire saillie vers l’avant. En revanche, dans les cellules appauvries en Rab11, Moesine n’est pas localisée, ce qui permet à plusieurs cellules d’envoyer  des projections dans toutes les directions, entravant ainsi  la progression du groupe.

«Des travaux récents de notre collaboratrice Dre Denise Montell ont démontré l’existence d’un mécanisme de communication entre les cellules migrant en groupe. Toutefois, la nature de ce mécanisme de communication était demeuré un mystère complet », explique le Dr Emery. «Maintenant, nous avons fait un grand pas en avant en expliquant les bases moléculaires de cette communication. Il s’agit d’une percée importante car elle suggère un mécanisme jusqu’alors inconnu basé sur la tension qui unifie le comportement de ces cellules », ajoute le Dr Emery.

En outre, les versions mammifères de Rab11 et Moesine ont déjà été directement impliquées dans la migration des cellules cancéreuses et la formation de métastases. Cela indique que le nouveau mécanisme régulateur identifié dans les cellules de mouches par le groupe du Dr Emery est probablement aussi important chez l’homme. Selon le Dr Emery, « notre travail nous permettra d’identifier des cibles moléculaires pour perturber la migration cellulaire collective et nous l’espérons pour lutter contre la formation de métastases».

Complément d’information

Un éditorial sur cet article est disponible sur le site Cell Migration Gateway.

Vous pouvez également visiter le site externe du labo Emery.

Étude citée

Ramel D, Wang X, Laflamme C, Montell DJ, Emery G. (2013).
Rab11 regulates cell-cell communication during collective cell movements.
Nat Cell Biol. (Epub 2013 Feb 3)