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Le rôle de Nav1.5 dans la progression du cancer du sein

Des recherches montrent l'impact de Nav1.5 sur la propagation et les résultats du cancer du sein.

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Le Cancer du sein est un gros problème de santé pour les femmes dans le monde entier. C'est la principale cause de décès liés au cancer chez elles. Un facteur important dans ces décès est la propagation du cancer à d'autres parties du corps, appelée métastase. Malheureusement, les traitements actuels sont souvent inefficaces contre cette propagation. Environ 20-30 % des femmes atteintes d'un cancer du sein précoce finissent par développer des métastases, et une fois que cela se produit, il n'y a pas de remède connu. Donc, trouver de meilleurs traitements est essentiel.

Le rôle des canaux ioniques dans le cancer

Des recherches récentes ont mis en évidence que les canaux ioniques sont des contributeurs importants à la progression du cancer. Spécifiquement, une famille de canaux ioniques connue sous le nom de canaux sodium voltage-dépendants (VGSC) est plus active dans divers cancers, y compris le cancer du sein. Parmi ces canaux, Nav1.5 suscite un intérêt particulier.

Qu'est-ce que Nav1.5 ?

Nav1.5 est un sous-type de VGSC qui a été trouvé en plus grande quantité dans les tissus cancéreux du sein que dans les tissus normaux. Cette augmentation de Nav1.5 est associée à un risque plus élevé de récidive du cancer après le traitement et de propagation à d'autres zones.

Nav1.5 et propagation du cancer

Des études ont montré que l'activité de Nav1.5 améliore la capacité des cellules cancéreuses à envahir les tissus voisins. Ça se passe en influençant comment les cellules interagissent avec leur environnement. Des preuves suggèrent que Nav1.5 peut aider les cellules cancéreuses à survivre et à se développer, surtout quand elles se répandent à des sites lointains.

Objectifs de recherche

Le but des études récentes a été d'explorer comment Nav1.5 affecte le cancer du sein et de clarifier sa relation avec les résultats du cancer. Les chercheurs ont commencé à enregistrer le fonctionnement de Nav1.5 dans des tissus de patients réels et des cultures de cellules cancéreuses primaires pour la première fois. Ils veulent comprendre comment ce canal contribue à la propagation du cancer, notamment à travers des changements dans l'acidité de l'environnement environnant.

Préparation de l'étude

Considérations éthiques

Toutes les recherches impliquant des animaux ont été réalisées en suivant des directives éthiques strictes pour assurer leur bien-être. Les échantillons de tissus humains ont également été obtenus conformément à des normes éthiques.

Lignes cellulaires et échantillons de tissus

Plusieurs lignées cellulaires de cancer du sein ont été utilisées dans la recherche, cultivées dans un milieu de croissance spécifique. Ces lignées cellulaires ont été vérifiées pour la contamination afin d'assurer des résultats précis. Les chercheurs ont aussi obtenu des tissus de cancer du sein de patients ayant subi une chirurgie, en utilisant des échantillons qui étaient excédentaires aux besoins cliniques.

Réalisation des expériences

Modèles animaux

Pour étudier le cancer du sein, les chercheurs ont créé des modèles animaux en implantant des cellules cancéreuses du sein dans des souris. Après quelques semaines, les Tumeurs ont été analysées.

Analyse des tissus humains

Des échantillons de cancer du sein humain ont été préparés et examinés pour mesurer comment Nav1.5 fonctionne dans des tissus vivants. Diverses techniques, y compris l'enregistrement par patch clamp, ont été utilisées pour enquêter sur comment les cellules communiquaient électriquement et comment elles réagissaient aux changements dans leur environnement.

Mesure des courants ioniques

Les chercheurs ont enregistré les courants électriques à travers les cellules pour comprendre comment Nav1.5 fonctionne. Cela impliquait de mesurer à la fois les courants entrants et sortants dans les cellules, en se concentrant particulièrement sur comment ces courants changeaient selon les conditions des cellules.

Résultats clés

Nav1.5 et résultats cliniques

Des niveaux élevés de Nav1.5 ont été liés à plusieurs résultats cliniques négatifs chez les patientes atteintes de cancer du sein. Ça a été associé à des tumeurs plus grandes, un plus grand nombre de ganglions lymphatiques touchés, et un plus grand risque de récidive du cancer. En gros, les patientes avec une forte expression de Nav1.5 avaient des taux de survie plus faibles.

Courants de membrane dans les cellules cancéreuses

Les chercheurs ont enregistré des tensions dans des cellules cancéreuses du sein prélevées directement chez les patients. Ils ont trouvé que certaines cellules avaient des courants entrants et sortants sensibles à la tension, indiquant que ces cellules étaient vivantes et fonctionnaient jusqu'à un certain point. Cependant, les courants étaient plus faibles et plus difficiles à détecter que prévu.

Acidité de l'environnement et activité de Nav1.5

Une découverte surprenante a été que l'acidité de l'environnement tumoral jouait un rôle dans le fonctionnement de Nav1.5. Dans des conditions plus acides, le courant sodium persistant à travers Nav1.5 augmentait, ce qui suggère que l'environnement environnant influence le comportement de ce canal.

Activité glycolytique

L'équipe a aussi découvert que l'activité de Nav1.5 entraînait une production accrue d'acide par les cellules, connue sous le nom de H+. Ce changement dans les niveaux d'acide est corrélé à une plus grande Invasion des cellules cancéreuses. L'étude a suggéré un cycle où l'environnement acide renforçait encore l'activité de Nav1.5.

Implications pour le traitement

Les résultats sur Nav1.5 offrent une voie prometteuse pour de nouvelles méthodes de traitement. Si Nav1.5 joue un rôle significatif dans la propagation du cancer du sein et est lié à de pires résultats, il pourrait être ciblé pour la thérapie. Des médicaments qui bloquent Nav1.5 ou réduisent son activité pourraient aider à ralentir ou arrêter la progression du cancer du sein chez les patientes.

Réutilisation des médicaments existants

Certains médicaments déjà existants ciblent les VGSC, et la recherche indique qu'ils pourraient servir de nouvelles options pour le traitement du cancer du sein. Des études cliniques ont montré que l'utilisation de ces médicaments pourrait améliorer la survie chez les patientes, en faisant un point focal potentiel pour des investigations plus poussées.

Directions futures

Comprendre les mécanismes

Il faut encore du travail pour comprendre exactement comment Nav1.5 affecte la progression du cancer. Bien que le lien entre Nav1.5 et l'invasion accrue soit établi, les processus biologiques exacts impliqués nécessitent une exploration plus approfondie. Identifier les voies spécifiques influencées par Nav1.5 pourrait conduire à des thérapies plus ciblées.

Études cliniques plus larges

Les futures études devraient impliquer des populations de patientes plus larges pour valider les résultats liés à l'expression de Nav1.5. Établir des connexions plus robustes entre les niveaux de Nav1.5, les résultats cliniques et les réponses au traitement pourrait solidifier son rôle en tant que marqueur pronostique.

Regarder au-delà de Nav1.5

La recherche devrait aussi explorer les interactions entre Nav1.5 et d'autres protéines dans les cellules cancéreuses. Comprendre comment Nav1.5 fonctionne aux côtés d'autres mécanismes cellulaires offrira une vue plus complète de son rôle en biologie du cancer.

Conclusion

En résumé, Nav1.5 est un canal ionique important qui semble être lié à la propagation du cancer du sein et à des résultats moins bons pour les patientes. Son activité est influencée par l'acidité de l'environnement tumoral, entraînant une interaction complexe qui favorise l'invasion des cellules cancéreuses. En ciblant Nav1.5 dans de futures thérapies, on pourrait améliorer les options de traitement et les résultats pour les femmes confrontées au cancer du sein. Poursuivre la recherche sur ce canal et ses mécanismes aidera à ouvrir la voie à une meilleure compréhension et gestion du cancer du sein.

Source originale

Titre: A novel Nav1.5-dependent feedback mechanism driving glycolytic acidification in breast cancer metastasis

Résumé: Solid tumours have abnormally high intracellular [Na+]. The activity of various Na+ channels may underlie this Na+ accumulation. Voltage-gated Na+ channels (VGSCs) have been shown to be functionally active in cancer cell lines, where they promote invasion. However, the mechanisms involved, and clinical relevance, are incompletely understood. Here, we show that protein expression of the Nav1.5 VGSC subtype strongly correlates with increased metastasis and shortened cancer-specific survival in breast cancer patients. In addition, VGSCs are functionally active in patient-derived breast tumour cells, cell lines, and cancer-associated fibroblasts. Knock down of Nav1.5 in a mouse model of breast cancer suppresses expression of invasion-regulating genes. Nav1.5 activity increases glycolysis in breast cancer cells, likely by up-regulating activity of the Na+/K+ ATPase, thus promoting H+ production and extracellular acidification. The pH of murine xenograft tumours is lower at the periphery than in the core, in regions of higher proliferation and lower apoptosis. In turn, acidic extracellular pH elevates persistent Na+ influx through Nav1.5 into breast cancer cells. Together, these findings show positive feedback between extracellular acidification and movement of Na+ into cancer cells which can facilitate invasion. These results highlight the clinical significance of Nav1.5 activity as a potentiator of breast cancer metastasis and provide further evidence supporting the use of VGSC inhibitors in cancer treatment.

Auteurs: William J Brackenbury, T. K. Leslie, A. Tripp, A. D. James, S. P. Fraser, M. Nelson, N. Sajjaboontawee, M. S. Toss, W. Fadhil, S. C. Salvage, M. Arias Garcia, M. Beykou, E. Rakha, V. Speirs, C. Bakal, G. Poulogiannis, M. Djamgoz, A. P. Jackson, H. R. Matthews, C. L.-H. Huang, A. Holding, S. Chawla

Dernière mise à jour: 2024-06-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.16.545273

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.16.545273.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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