Des articles récents abordent ce sujet ; nous en avons sélectionné 2.

Pancreatic cancer: a mechanobiology approach, A Chronopoulos et al. Convergent Science Physical Oncology, 3 (1), 1-21

Mechanoregulatory Tumor-Stroma crosstalk in Pancreatic Cancer. J Celli et al. APS March Meeting 2016, Abstract #C39.005

Dans le premier les auteurs font l’hypothèse que l’échec du traitement de ce cancer est peut-être lié à une matrice extracellulaire très particulière : elle compose la majeure partie du volume tumoral, elle est très rigide (plus que tous les autres cancers), très fibreuse.

Au-delà des réflexions habituelles et finalement assez naïve sur cette matrice qui serait un obstacle pour l’arrivée des médicaments jusqu’à la tumeur, ils posent la question de l’homéostasie du couple matrice/cellules tumorales.

On voit qu’ils ne posent pas la question du tissu, qui ici se réduit à un ensemble de cellules.

La matrice est vue sous l’angle de ses composants microscopiques et se voit d’ailleurs appelée ‘microenvironnnement’ avec une activation des cellules matricielles qui entraîne un dépôt de fibres de collagène (très résistant à la tension), de hyaluronan (très résistant à la compression), …

Ceci conduit à un Growth-Induced Solid Stress ou Stress du Solide induit par la Croissance, bien connu, et résultant d’un conflit entre la pression exercée par la croissance des cellules tumorales et matricielles et la rigidité de la partie non cellulaire de la matrice.

L’hypoxie et la réduction du flux sanguin et lymphatique intra-tumoral amèneraient à une moindre sensibilité aux actuels traitements de type médicamenteux. Mais on se rappelle qu’il y a eu dans les années 90 de nombreux essais de ‘Dose-Intense Protocols’ et que le passage massif de chimiothérapies dans le centre de la tumeur n’a pas changé grand-chose. Une fois de plus c’est l’ensemble Matrice/Tumeur qui doit être pris en compte, et la Matrice n’est ni une barrière ni un obstacle ; c’est une partie intégrante, un des deux tissus de l’organe cancer.

Le rôle des ‘fibroblastes associés au cancer’ est encore plus important dans le pancréas que dans les autres cancers car ils entretiennent leur activation par une sécrétion de fibres qui leur permet de toujours se trouver dans un environnement à raideur augmentée.

Il devient donc important de se doter de moyens techniques pour mesurer la mécanotransduction, c’est à dire l’ensemble des réponses biologiques à des stimulations mécaniques comme la rigidité matricielle. Ces réponses peuvent être regroupées en trois chapitres : desmoplasie (autre nom de la réaction fibreuse autour du tissu cancéreux du pancréas), l’inflammation et la suppression immunitaire.

Ces outils sont apparus dans les 30 dernières années et couvrent un large spectre en échelle de grandeur :

À l’échelle subcellulaire et cellulaire nous avons à notre disposition les ‘pince magnétiques

À l’échelle cellulaire et multicellulaire, la microscopie à force de traction

Parcourant tout le spectre le microscope à force atomique va du moléculaire au tissulaire

Tout cela est bel et bien mais le ‘produit final’ de cette approche reste biologique et l’échec des traitements biologiques ou chimiques- avec une réserve pour l’immunothérapie qui n’a peut-être pas encore donné tout son potentiel en pancréas – devrait plutôt faire chercher des réponses du côté des réponses mécaniques à des stimulations mécaniques … ce que propose l’Oncologie Physique.

Le second article reprend le thème de la régulation de la croissance tumorale par les propriétés rhéologiques de la matrice par la mécanotransduction avec un focus sur le pancréas et sa matrice si particulière. Un dispositif de microscopie quantitative permet de suivre la trajectoire de particules incluses dans la matrice et de relier ces déplacements aux interactions entre la variation de composition en collagène imposée à la matrice et la croissance tumorale.

Tout ça est très astucieux mais reste loin de l’objectif qui doit rester de mesurer et suivre les variations locales de rigidité dans les deux tissus du cancer. Il faudra aussi pouvoir discriminer les structures qui portent les signaux mécaniques, soit les membranes, le cytosquelette et la matrice. C’est dans la quantification de ces champs de force canalisés dans ces structures en réseau à travers tout le cancer qu’il devient possible de modéliser une action sur ces signaux mécaniques et expérimenter des modifications (physiques ?) à visée thérapeutique.