Une nouvelle approche thérapeutique pourrait bien révolutionner le traitement du cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) : des chercheurs ont démontré qu’injecter des mitochondries saines directement dans les tumeurs, en association avec la chimiothérapie, renforce l’immunité et améliore l’efficacité des médicaments.
Le cancer du poumon est la première cause de décès par cancer dans le monde, avec 85 % des cas correspondant au CPNPC. Si la chimiothérapie reste le traitement de première intention pour les formes avancées de cette maladie, son efficacité est souvent limitée par des effets secondaires importants et le développement de résistances. De plus, la chimiothérapie affaiblit le système immunitaire, réduisant sa capacité à contrôler la progression tumorale à long terme. Une autre difficulté réside dans la capacité des tumeurs à « voler » les mitochondries aux cellules immunitaires, les privant ainsi d’énergie et affaiblissant leur action.
Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université Tongji et de l’Université de Nantong ont publié une étude dans Biologie et médecine du cancer qui explore une solution innovante. Leur travail suggère que la transplantation directe de mitochondries pourrait améliorer les résultats de la chimiothérapie chez les patients atteints de CPNPC avancé.
L’équipe a isolé des mitochondries fonctionnelles à partir de cardiomyocytes humains – des cellules particulièrement riches en énergie – et les a transplantées dans des modèles de tumeurs CPNPC, à la fois in vitro et in vivo. Les résultats ont montré que la transplantation mitochondriale seule n’avait pas d’effet direct sur les cellules cancéreuses. Cependant, lorsqu’elle était combinée avec le cisplatine, un agent chimiothérapeutique courant, elle amplifiait considérablement la destruction des cellules tumorales. La concentration de cisplatine nécessaire pour obtenir le même effet a été réduite de 12,93 μM à 6,7 μM, ce qui témoigne d’une sensibilité accrue au médicament.
Chez les souris, la réduction de la taille des tumeurs était plus marquée avec la thérapie combinée qu’avec la chimiothérapie seule. L’analyse a également révélé une augmentation significative de l’infiltration de cellules immunitaires dans les tumeurs. Au niveau métabolique, les chercheurs ont observé une inversion du phénomène de Warburg, caractérisé par une diminution de la glycolyse et de l’hypoxie, et une augmentation de la phosphorylation oxydative. De plus, des marqueurs de prolifération cellulaire (Ki67, P53) et de souche tumorale (HIF-1α, CD44, CD133) ont été réduits.
Un aspect important de cette recherche est que la transplantation mitochondriale a restauré l’activité mitochondriale des cellules immunitaires, améliorant ainsi la fonction des lymphocytes T et des cellules tueuses naturelles (NK). Le traitement n’a entraîné aucune toxicité supplémentaire et n’a pas affecté le poids corporel ou l’intégrité des organes.
« Cette recherche introduit une stratégie puissante à double action », explique le Dr Liuliu Yuan, chercheur principal de l’étude. « En reconstituant les cellules immunitaires avec des mitochondries fonctionnelles, nous n’améliorons pas seulement leur énergie, mais nous rétablissons également leur capacité à combattre la maladie. En même temps, les cellules tumorales deviennent plus vulnérables à la chimiothérapie. C’est comme réarmer le système immunitaire tout en désarmant la tumeur. Cela pourrait être une voie prometteuse pour les patients qui ne répondent pas bien au traitement conventionnel. »
Cette découverte ouvre la voie à un nouveau paradigme thérapeutique qui exploite le rôle essentiel des mitochondries pour renforcer l’efficacité des traitements contre le cancer. Chez les patients atteints de CPNPC avancé, la transplantation mitochondriale pourrait améliorer l’action des médicaments de chimiothérapie existants tout en limitant la suppression du système immunitaire. À l’avenir, cette approche pourrait être étendue à d’autres types de cancer où le dysfonctionnement immunitaire et la reprogrammation métabolique constituent des obstacles au succès du traitement.