Atteindre le nerf vital de la tumeur

Il y a environ 20 ans, Judah Folkman, un médecin américain, avait proposé une thérapie indirecte pour traiter une tumeur. Cette thérapie consistait à bloquer de manière ciblée la croissance des vaisseaux sanguins présents dans la tumeur et, par conséquent, à appauvrir la tumeur et, indirectement, à empêcher sa propagation. Une approche thérapeutique basée sur ce concept a entre-temps été mise au point et appliquée en clinique. L'optimisation de ce procédé requiert une parfaite compréhension des processus moléculaires inhérents à la formation des vaisseaux. Les chercheurs finlandais et suisses ont apporté une contribution décisive dans ce domaine.

Les spécialistes utilisent le sigle VEGF (vascular endothelial growth factor ou facteur de croissance de l'endothélium vasculaire) pour désigner les molécules responsables de la croissance de vaisseaux. La molécule analysée qui stimule la croissance de vaisseaux lymphatiques est appelée VEGF-C. D'un point de vue biochimique, une molécule VEGF est une protéine, c'est-à-dire une biomolécule hautement complexe composée de milliers d'atomes. Cette molécule est active dès qu'elle se lie à l'extrémité d'une autre protéine (le récepteur) présente dans la membrane d'une cellule vivante. La liaison de la molécule VEGF avec le récepteur entraîne une modification de la structure de cette protéine située dans la membrane. Cette modification de la structure, qui prend effet en l'espace de quelques secondes sur le côté intérieur de la membrane de la cellule, déclenche des réactions chimiques qui entraînent une modification des cellules. Dans le cas présent, la cellule est stimulée afin qu'elle se divise et qu'elle contribue à la croissance de nouveaux vaisseaux sanguins et lymphatiques.

Pour que la combinaison entre la molécule de signal et le récepteur fonctionne correctement, chacun de ces deux éléments doit présenter la structure moléculaire unique exacte. En d'autres termes, des milliers d'atomes doivent être correctement positionnés dans l'espace tridimensionnel. Pour déterminer avec précision cette structure, les chercheurs ont examiné les molécules à la Source de Lumière Synchrotron Suisse (SLS) de l'Institut Paul Scherrer. Cet accélérateur de particules produit un rayonnement particulièrement intense qui permet notamment de décoder la structure de protéines complexes. Dans ce but, on a recours à la cristallographie de protéines, procédé dans lequel un très grand nombre de telles molécules est disposé dans une forme régulière (cristallisée) puis est exposé au rayonnement. Une partie de la lumière est déviée dans des directions précises. Sur la base de ces variations de directions, les chercheurs peuvent alors déterminer la structure précise de la protéine.

Le projet mené au sein du PSI, qui a fait l'objet d'une publication dans le PNAS, est soutenu par le PSI, par le Fonds national suisse (FNS) et par la Ligue suisse contre le cancer. Le groupe finlandais était soutenu par la Sigrid Juselius Foundation, la Louis Jeantet Foundation, la Finnish Cancer Research Organizations, et l'Union Européenne dans les projets sur Lymphangiogenomics, Tumor-Host Genomics, and MicroEnviMet.

L'Institut Paul Scherrer

L'Institut Paul Scherrer développe, construit et exploite de grandes installations de recherche complexes et les met à disposition de la communauté nationale et internationale. Les principales recherches de l'Institut sont centrées dans le domaine des corps solides et de la science des matériaux, de la physique des particules, de la biologie et de la médecine, de l'énergie et de l'environnement. Avec 1300 collaborateurs et un budget annuel d'environ 260 millions CHF, le PSI est le plus grand centre de recherche de Suisse.