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Les chercheurs déterminent un profil d'expression du gène lié au marasme dans les malades du cancer

On l'estime qu'autant de pendant que 80% de malades du cancer de stade avancé peut développer le marasme, un syndrome métabolique potentiellement fatal a caractérisé par la perte de poids extrême et l'atrophie musculaire, mais les scientifiques ne comprennent pas encore entièrement pourquoi elle plus fréquemment est associée à certains genres de tumeur que d'autres, ou pourquoi pas tous les malades du cancer la développent.

La génétique de tumeur a pu apporter une réponse. Les chercheurs à l'université de l'Etat de São Paulo (UNESP) au Brésil ont analysé 12 types de cancer et ont recensé les configurations de la sécrétion de protéine de tumeur qui ont marqué avec la prévalence du marasme et de la perte de poids moyen pour chaque type.

L'étude a été supportée par la fondation de recherches de São Paulo - FAPESP. L'investigateur principal était Robson Francisco Carvalho, un professeur à l'institut de Botucatu d'UNESP des biosciences (IBB). Les chercheurs de l'université du Danemark du sud et de l'université de la Faculté de Médecine d'Antioquia en Colombie ont également contribué à l'étude. Les résultats étaient publiés dans le tourillon du marasme, du Sarcopenia et du muscle.

Selon Carvalho, le marasme est le plus fréquent dans les patients avec pancréatique, oesophagien, côlorectal, estomac et cancer de la tête et du cou, et mineurs fréquents dans les patients présentant le sein et le cancer de la prostate.

Marasme-induisant des facteurs, dérivant principalement du cancer, avait été déjà associé au développement du syndrome mais il n'était pas encore possible de les lier à cette variation de sa prévalence et gravité. Dans le cas du cancer du pancréas, par exemple, que les corrélations attentivement avec le marasme, nous ont trouvé l'altération dans l'expression de 14 sur 25 gènes qui codent marasme-induire des facteurs. Dans le cancer de la prostate, qui ne fait pas, nous n'avons trouvé aucun changement de l'expression de l'un de ces 25 gènes. »

Robson Francisco Carvalho, professeur à l'institut de Botucatu d'UNESP des biosciences

Bases de données de tumeur

Les découvertes de l'étude ont été basées sur une analyse de clinique et les caractéristiques moléculaires de deux bases de données publiques de tumeur, de l'atlas de génome de cancer (TCGA) et de l'expression de Génotype-Tissu (GTEx) projettent. Pour tracer un profil spécifique de tumeur, les chercheurs avaient l'habitude 4.651 échantillons de 12 types de cancer et le comparé ils avec 2.737 échantillons de tissu normal des mêmes organes.

Chaque cellule ou tissu produit un transcriptome, un ensemble de molécules d'ARN responsables de « transmettre » l'information codée par les gènes, et de la synthèse des protéines de guidage. « Nous a basés sur l'analyse de transcriptome comparés les profils d'expression du gène des protéines sécrétées par des tumeurs et le tissu normal, » Carvalho a expliqué.

Cette première analyse a recensé les facteurs neufs qui étaient spécifiques à chaque type de tumeur et pourraient potentiellement expliquer des variations de la prévalence et de la gravité du marasme dans le cancer. Les caractéristiques sur tous les gènes cellulaires de protéine-codage sont venues de l'atlas humain de protéine. Un total de 2.933 gènes humains liés au proteostasis ont été décrits jusqu'à présent.

Après avoir analysé les gènes pour leur liste de protéines, les chercheurs se sont concentrés sur vérifier les gènes qui codent les 25 facteurs de croissance et cytokines connus marasme-induire des facteurs. Ceux-ci comprennent CXCL8, IL1B, LIF, TGFA et IL6, analysés dans une étude précédente basée sur des prises de sang des patients cachectiques présentant le cancer pancréatique.

« De cette manière nous avons recensé des corrélations importantes entre les profils d'expression des facteurs marasme-induisants spécifiques à chaque type de tumeur et la prévalence de la perte de syndrome et de poids moyen dans les patients présentant ces cancers, » Carvalho a dit.

Dans le cancer pancréatique, pour lequel le taux de survie patient est inférieur, la perte de poids moyen est de 13,7 kilogrammes (kg). Dans le cancer de la prostate, qui a un taux de survie élevé, la perte de poids moyen est moins de 2 kilogrammes.

« Nous avons également recensé des corrélations importantes entre les profils d'expression des facteurs marasme-induisants pour chaque type de tumeur et un plus mauvais pronostic patient [taux de survie inférieur], » il a noté.

On s'attend à ce que des patients présentant le marasme de phase terminale (réfractaire) survivent pendant moins de trois mois.

Biomarqueurs

Les gènes décrits dans l'article ont le potentiel de servir de biomarqueurs du risque de développer le marasme, un état complexe dont la demande de règlement continue à défier la science. « Ceci propose que chaque type de tumeur exige le traitement spécifique contre le marasme, » Carvalho a dit. La « connaissance de ce profil peut aider des médecins à recenser des patients présentant un pronostic défavorable, qui influence des décisions importantes au sujet de leur demande de règlement. »

Les chercheurs à IBB-UNESP avaient précédemment effectué une découverte principale à cet égard. « L'année dernière, tout en analysant le marasme en cas de cancer de poumon, nous avons constaté que la protéine IL8 sécrétée par la tumeur peut induire l'atrophie de cellule musculaire, » Carvalho avons dit.

Conduit en collaboration avec l'organisme de recherche danois et avec le support de FAPESP, l'étude précédente était publiée dans les cancers de tourillon. « Notre analyse d'expression du gène de protéine sécrétée dans les tumeurs des patients présentant le cancer de poumon et la muscularité inférieure comme évaluée par tomodensitométrie a également recensé un ensemble de molécules qui peuvent être employées pour la prévision de pronostic, » il a expliqué.

L'application pratique de cette connaissance demeure un défi. « Après avoir recensé cet ensemble de biomarqueurs de marasme avec la valeur pronostique significative, nous pouvons pouvoir à l'avenir développer une Commission pour l'évaluation de l'expression de ces gènes en tissu tumoral, » a dit Paula Paccielli Freire, qui a effectué l'enquête tout en recherchant pour un PhD à IBB-UNESP.

Les chercheurs analysent maintenant les transcriptomes de différentes cellules dans les tumeurs avec une forte prévalence de marasme, utilisant une technique connue sous le nom d'ordonnancement unicellulaire d'ARN. L'analyse de transcriptome était possible jusque là seulement avec des échantillons de la masse de tumeur, qui contient un mélange complexe des types variés de cellules.

« Avec l'avance de l'ARN unicellulaire ordonnançant, nous pouvons maintenant recenser exact que la cellule sécrète qui marasme-induisant le facteur, » Carvalho a dit.

Source:
Journal reference:

Freire, P.P., et al. (2020) The expression landscape of cachexia‐inducing factors in human cancers.. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. doi.org/10.1002/jcsm.12565.