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Contre le cancer, l'étonnant pouvoir du venin d'une guêpe brésilienne

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Une toxine produite par la guêpe Polybia paulista présente une propriété étonnante : outre les bactéries, elle tue spécifiquement les cellules cancéreuses sans endommager les autres. Des chercheurs viennent de comprendre pourquoi, ce qui en fait un bon candidat pour des thérapies contre le cancer.

Le venin de la guêpe Polybia paulista contient un puissant anticancéreux. © Prof. Mario Palma, Sao Paulo State University

La guêpe brésilienne Polybia paulista se protège des prédateurs en produisant un venin qui contient une molécule particulière : MP1, ou peptide Polybia-MP1 (IDWKKLLDAAKQIL-NH2), connue pour ses propriétés anticancéreuses et bactéricides. MP1 peut rompre la membrane cellulaire de micro-organismes et inhiber la croissance de cellules de cancer de la prostate, de la vessie et de cellules leucémiques résistantes à différents médicaments.

Dans cette étude, des chercheurs brésiliens et britanniques ont voulu savoir comment la toxine du venin détruisait de manière sélective les cellules cancéreuses sans endommager les autres cellules. Leur hypothèse était que MP1 se liait à des lipides membranaires spécifiques des cellules cancéreuses.

En effet, dans les membranes des cellules non cancéreuses de mammifère, des phospholipides appelés phosphatidylsérines (PS) et phosphatidyléthanolamines (PE) sont localisés dans le feuillet interne de la membrane, faisant face à l'intérieur de la cellule. Mais dans les cellules cancéreuses, ces phospholipides se retrouvent dans le feuillet externe, faisant face à l'extérieur de la cellule : les membranes des cellules cancéreuses perdent leur caractère asymétrique.

Les membranes cellulaires sont composées d’une bicouche de phospholipides dans laquelle sont enchâssées des protéines. © Wellcome Images, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

MP1 est prometteur pour de nouvelles chimiothérapies

Pour savoir si ces phospholipides avaient un lien avec l'action de MP1, les chercheurs ont créé des modèles de membranes contenant ces phospholipides et les ont exposés à la toxine MP1. Ils ont utilisé différentes techniques d'imagerie et de biophysique pour étudier les effets de MP1 sur les membranes.

Les scientifiques ont alors montré que la présence des phospholipides PS augmente l'attachement de MP1 à la membrane d'un facteur 7 à 8. MP1 interagit avec les lipides anormalement répartis à la surface des cellules cancéreuses, créant des pores dans la membrane par lesquels des molécules essentielles à la fonction cellulaire peuvent s'échapper, comme l'explique Joao Neto, un des auteurs de l'étude : « Formés en seulement quelques secondes, ces larges pores sont assez grands pour permettre à des molécules critiques telles que les ARN et les protéines de s'échapper facilement des cellules ». De plus, la présence de phospholipides PE favorisait la capacité de MP1 à rompre rapidement la membrane, en augmentant la taille des trous d'un facteur 20 à 30. Ces résultats paraissent dans Biophysical Journal.

Comme la molécule MP1 agit seulement sur les cellules cancéreuses et n'est pas toxique pour les cellules normales, elle semble particulièrement intéressante pour envisager des applications en santé humaine. Pour l'un des auteurs de l'étude, Paul Beales, de l'université de Leeds, au Royaume-Uni : « Les thérapies contre le cancer qui attaquent la composition lipidique de la membrane cellulaire seraient une toute nouvelle classe de médicaments anticancéreux ». Il ajoute que « cela pourrait être utile dans le développement de nouvelles thérapies combinées, où plusieurs médicaments sont utilisés simultanément pour traiter un cancer en attaquant différentes parties des cellules cancéreuses en même temps ».

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