La plupart des recherches modernes sur le cancer se concentrent sur le développement de thérapies ciblant des protéines spécifiques qui sont abondantes dans les cellules cancéreuses. Brett Rickeard, étudiant en deuxième année de maîtrise à l'université de Windsor, explore une approche unique pour lutter contre le cancer.
La pancratistatine (PST) est un agent anticancéreux naturel extrait des bulbes de la plante lys araignée. Des travaux sur des cellules cancéreuses et des modèles animaux ont montré que la PST peut cibler et éliminer un large éventail de cancers avec une puissance 3 à 5 fois supérieure à celle des thérapies actuellement utilisées - le tout sans affecter de manière toxique les cellules saines !
Actuellement, le principal obstacle réside dans le fait que les études ne précisent pas comment la PST s'attaque spécifiquement aux cellules cancéreuses. Des recherches sur différents types de cancer, notamment le cancer du pancréas, de la prostate, du poumon, le carcinome, la leucémie, le neuroblastome et le cancer du sein, ont suggéré que la PST pourrait agir en arrêtant les mitochondries, les centrales énergétiques des cellules cancéreuses qui sont surmenées.
« Les résultats de cette recherche neutronique contribueront à faire progresser la pancratistatine dans le domaine pharmaceutique en tant que traitement viable pour les patients atteints de cancer »
-Brett Rickeard, UWindsor.
Sous la supervision du Dr. Drew Marquardt, la recherche de Rickeard vise à combler cette lacune en définissant comment la PST modifie les membranes qui composent les mitochondries cancéreuses. Ces petits changements dans le comportement de la membrane peuvent avoir un impact considérable sur la capacité des protéines mitochondriales à remplir leurs fonctions et à répondre à la demande métabolique de la cellule cancéreuse. Lorsque les mitochondries ne produisent pas suffisamment d'énergie, la cellule cancéreuse meurt.
L'étude de structures aussi petites sans perturbation n'est pas une tâche simple. Pour éviter les biais liés à l'ajout de sondes, M. Rickeard s'est tourné vers les neutrons, une technique non destructive et très précise pour interroger ses systèmes membranaires. Grâce à la diffusion des neutrons aux petits angles (SANS), Brett est en mesure de mesurer comment la PST modifie la structure de la membrane mitochondriale à l'échelle sub-moléculaire.
Pour mieux comprendre comment les membranes mitochondriales réagissent à la PST, M. Rickeard étudie les modifications des propriétés mécaniques de la membrane à l'aide de l'écho de spin neutronique (NSE). La NSE est une technique irremplaçable qui permet de mesurer de petits changements dans la flexibilité de la membrane - une propriété qui peut avoir des effets dramatiques sur la fonctionnalité des mitochondries.
Dans l'ensemble, M. Rickeard espère reconstituer le mécanisme d'action de la pancratistatine afin de comprendre ce qui rend ce nouveau médicament prometteur si efficace.
Les neutrons constituent un outil scientifique inégalé pour étudier les complexités structurelles et mécaniques des membranes cellulaires. Les études de M. Rickeard pourraient ouvrir la voie à une nouvelle perspective de ciblage des cellules cancéreuses au niveau de la membrane, avec la recherche sur les neutrons en première ligne.
Cet article de recherche a été republié avec l’autorisation de l’Institut canadien de diffusion des neutrons.
