Une nouvelle stratégie de refroidissement pourrait empêcher la croissance du glioblastome
Le refroidissement des cellules tumorales cérébrales pour les empêcher de se diviser sans tuer les cellules saines a prolongé considérablement la survie des modèles animaux de glioblastome (GBM) dans une étude menée par un résident du sud-ouest de l’UT. Les conclusions, publiées dans Avancées scientifiquespourrait conduire à de nouveaux traitements pour ce cancer agressif et mortel, qui n’a pas de traitements efficaces.
« Malheureusement, les patients atteints de glioblastome n’ont pas beaucoup d’options maintenant. Ces tumeurs cérébrales se reproduiront presque toujours », a déclaré le responsable de l’étude Syed Faaiz Enam, MBBS, Ph.D., résident en neurologie adulte à l’UTSW qui a mené la recherche tout en étudie le génie biomédical à l’Université Duke. « Nous montrons que la réduction de la température pourrait être en mesure d’accomplir quelque chose que les thérapies standard n’ont pas. »
Chaque année dans le monde, plus de 300 000 cas de glioblastome sont diagnostiqués, ce qui en fait le cancer malin primitif du cerveau le plus courant chez les adultes. Malgré des décennies de recherche, la survie des patients atteints de glioblastome reste en moyenne de 15 à 18 mois après le diagnostic, avec seulement 7 % en vie après cinq ans.
Bien que la plupart des patients subissent généralement une intervention chirurgicale pour retirer la tumeur primaire, suivie d’une chimiothérapie et d’une radiothérapie pour tuer les cellules malignes restantes, ces cancers réapparaissent généralement à un centimètre ou deux de la tumeur initiale, a déclaré le Dr Enam.
Pendant son séjour à Duke, le Dr Enam a envisagé une nouvelle façon de traiter les tumeurs cérébrales en utilisant l’hypothermie tout en travaillant dans le laboratoire de Ravi Bellamkonda, Ph.D., alors doyen de la Duke’s Pratt School of Engineering et maintenant Provost à l’Université Emory.
Pour tester cette idée, le Dr Enam et ses collègues ont exposé des lignées cellulaires de glioblastome humain et de rat à des températures plus froides pendant différentes durées. Ils ont découvert que des températures comprises entre 20 et 25 degrés Celsius – 68 à 77 degrés Fahrenheit – pendant aussi peu que 18 heures par jour empêchaient ces cellules de se diviser, ralentissaient leur métabolisme et réduisaient leur production de molécules de signalisation connues pour favoriser la croissance du cancer. De plus, des tests ont montré que des traitements tels que la chimiothérapie et l’immunothérapie fonctionnaient en synergie avec les températures froides pour tuer davantage de cellules cultivées.
Pour évaluer la faisabilité de la stratégie de refroidissement chez les animaux vivants, le Dr Enam a travaillé avec un machiniste de Duke pour créer des dispositifs de refroidissement et les a implantés dans des cerveaux de rats porteurs de tumeurs glioblastomes humaines ou dérivées de rats. Même si la tumeur n’était pas suffisamment refroidie, les chercheurs ont découvert que les rats refroidis survivaient plus de deux fois plus longtemps que ceux qui n’avaient pas leur appareil allumé, passant de 3,9 semaines à 9,7 semaines. Les animaux qui ont reçu le degré de refroidissement approprié ont survécu à toute leur période d’étude.
Le Dr Enam a déclaré que cette hypothermie « cytostatique », ou arrêt de la croissance, pourrait éventuellement être utilisée pour gagner du temps pour les patients pendant que les thérapies traditionnelles sont testées ou que de nouvelles thérapies sont découvertes, ou elle pourrait devenir une thérapie autonome. Il a déclaré qu’au lieu d’approches ciblées modernes, cette approche manipule la physique fondamentale pour affecter la biologie au sens large ; ainsi, il espère que les résultats qu’ils ont observés chez les rats se traduiront chez les humains. Le Dr Enam a depuis développé et, avec des co-inventeurs, a breveté certaines itérations initiales de dispositifs centrés sur le patient pour refroidir les tumeurs du glioblastome.
Le Dr Enam a reçu une subvention Sprouts encadrée par le Peter O’Donnell Jr. Brain Institute de l’UTSW pour développer davantage son travail. Il poursuit ce travail à l’UTSW, a déclaré son mentor Sprouts, Amyn Habib, MD, professeur de neurologie à l’O’Donnell Brain Institute et au Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center, qui a partagé l’espace de recherche de son laboratoire avec le Dr Enam. Le Dr Enam prototype actuellement des dispositifs et les teste sur des porcs tout en poursuivant son travail clinique en tant que résident en neurologie.
Il s’agit d’une approche intéressante pour prévenir la croissance du glioblastome qui se distingue des approches chimiothérapeutiques. Le travail du Dr Enam ajoute une dimension aux efforts plus larges ici pour développer des thérapies pour le cancer du cerveau. »
Amyn Habib, MD, professeur de neurologie à l’O’Donnell Brain Institute et au Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center
Le Dr Habib a expliqué que bon nombre de ces efforts à l’UTSW se concentrent sur l’identification et la recherche de moyens d’inhiber les voies moléculaires responsables de la propagation du glioblastome aux tissus cérébraux environnants. Les études expérimentales utilisent des approches génomiques, métabolomiques et biophysiques ainsi que la découverte de médicaments, et comprennent un essai clinique lancé cette année sur la base de découvertes selon lesquelles un médicament existant freine la croissance tumorale dans des modèles animaux.
UT Southwestern abrite également l’un des plus grands référentiels du pays de modèles murins de xénogreffes cliniquement annotés et dérivés de patients de gliomes de haut grade et de métastases cérébrales. Cet atout important joue un rôle clé en aidant les scientifiques à mieux comprendre comment le cancer du cerveau se propage et à identifier les thérapies potentielles.
