Les polyamines, une famille de composés naturels de plus en plus mise en avant pour son potentiel anti-âge, cachent aussi une facette plus inquiétante.
Polyamines et spermidine : un lien troublant avec la croissance des cancers
De nouveaux travaux montrent comment les polyamines peuvent accélérer la croissance de cellules cancéreuses. Menée par une équipe de l’Université des sciences de Tokyo (Japon), l’étude apporte des éclairages importants à la fois pour la recherche sur les traitements contre le cancer et pour le développement de thérapies anti-âge.
Les polyamines sont des molécules indispensables présentes dans toutes les cellules vivantes. Parmi elles figurent des composés aux noms marquants, comme la spermidine et la putrescine. Elles participent notamment à la régulation de processus liés à la croissance cellulaire et à la synthèse des protéines.
Des études antérieures menées sur des modèles animaux ont associé la spermidine à une augmentation de la longévité, à une meilleure santé et à une diminution des pertes de mémoire liées à l’âge. On la retrouve aussi dans de nombreux compléments alimentaires vendus sans ordonnance, qui mettent en avant la santé et le bien-être.
Pourquoi les polyamines favorisent la glycolyse aérobie des cellules cancéreuses
En parallèle, des chercheurs ont également relié la spermidine - et plus largement les autres polyamines - à la propagation des cancers. L’objectif de cette nouvelle étude était d’examiner plus finement cette relation et d’identifier les changements biologiques précis susceptibles d’être en jeu, en particulier la manière dont des cellules cancéreuses consomment le sucre sans utiliser d’oxygène, même lorsque l’oxygène est pourtant disponible en quantité suffisante.
« Les changements du métabolisme des polyamines sont corrélés à diverses pathologies, notamment le cancer et des affections liées à l’âge », écrivent les chercheurs dans leur article.
« Cependant, la manière dont les polyamines modulent directement des gènes qui influencent la progression du cancer, en particulier la croissance cellulaire dépendante de la glycolyse aérobie, reste incertaine. »
Pour explorer ces mécanismes, l’équipe a utilisé des cultures en laboratoire de cellules de cancer du col de l’utérus et de cellules de cancer du sein, afin d’observer comment des tissus cancéreux réagissaient à différents ajustements et modifications - notamment les effets en cascade sur deux protéines appelées eIF5A1 et eIF5A2.
Ces deux protéines se ressemblent fortement, avec des séquences d’acides aminés presque identiques. Toutefois, eIF5A1 a été identifiée comme essentielle au bon fonctionnement des cellules saines, tandis que eIF5A2 est considérée comme importante dans la croissance et le développement des cancers.
Comme les polyamines influencent la production de ces deux protéines, les chercheurs ont supposé que ce duo pourrait expliquer le rôle ambivalent de la spermidine, à la fois associée à des effets anti-âge et impliquée dans des mécanismes favorisant le cancer.
eIF5A1, eIF5A2 et miR-6514-5p : des régulateurs au cœur du processus
À l’aide de médicaments et d’outils d’édition génétique, les niveaux de polyamines ainsi que ceux de eIF5A1 et eIF5A2 ont été modifiés dans les cellules cancéreuses cultivées en laboratoire.
Le comportement cellulaire observé indique que les polyamines poussent les cellules cancéreuses vers un mode de glycolyse aérobie (un mode de production d’énergie particulièrement utilisé par les cancers pour soutenir leur croissance). En parallèle, elles augmentent les niveaux de la protéine eIF5A2, principalement en levant un « frein » naturel à sa production : une molécule d’ARN appelée miR-6514-5p.
Lorsque les polyamines ou eIF5A2 étaient supprimées des cellules, la croissance des cellules cancéreuses diminuait nettement. À l’inverse, la réintroduction de spermidine rétablissait l’expansion du cancer. Ces résultats constituent un indice solide suggérant que la spermidine pourrait jouer un rôle déterminant dans la prolifération tumorale.
« L’activité biologique des polyamines via eIF5A diffère entre les tissus normaux et les tissus cancéreux », explique le biochimiste Kyohei Higashi, de l’Université des sciences de Tokyo.
« Dans les tissus normaux, eIF5A1, activée par les polyamines, active les mitochondries via l’autophagie, tandis que dans les tissus cancéreux, eIF5A2, dont la synthèse est favorisée par les polyamines, contrôle l’expression des gènes au niveau de la traduction afin de faciliter la prolifération des cellules cancéreuses. »
Ce que l’étude ne dit pas (et ce qu’elle ouvre comme pistes)
Ces travaux sont loin d’affirmer que la spermidine - ou les polyamines en général - provoquent un cancer. Ils montrent plutôt que, lorsqu’un cancer a déjà débuté à la suite d’un dysfonctionnement biologique, les cellules cancéreuses peuvent détourner les avantages des polyamines pour survivre et se disséminer davantage.
Les précisions apportées sur les rôles de eIF5A2 et de miR-6514-5p offrent aux chercheurs l’occasion d’évaluer de nouvelles cibles thérapeutiques. Il est envisageable que des modifications induites par des médicaments sur ces protéines et molécules puissent perturber les mécanismes dont dépend le cancer.
Chaque identification de cibles potentielles de ce type augmente la probabilité de mettre au point des médicaments anticancéreux efficaces. Il reste néanmoins indispensable d’avancer avec prudence et de mener de nombreux travaux pour s’assurer que les cellules saines ne soient pas affectées de manière défavorable - d’autant que ces résultats proviennent, pour l’instant, uniquement de cultures cellulaires en laboratoire.
« Nos résultats révèlent un rôle important de eIF5A2, régulée par les polyamines et miR-6514-5p, dans la prolifération des cellules cancéreuses, suggérant que l’interaction entre eIF5A2 et les ribosomes, qui régulent la progression du cancer, constitue une cible sélective pour le traitement du cancer », écrivent les chercheurs.
L’étude a été publiée dans le Journal de chimie biologique.
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