À première vue, la maladie d’Alzheimer et le cancer semblent avoir peu de choses en commun. L’une détruit peu à peu la mémoire et les capacités cognitives, tandis que l’autre ravage le corps par une croissance cellulaire incontrôlée. Cependant, des scientifiques du MUSC Hollings Cancer Center ont découvert un lien biologique inattendu entre les deux maladies.
Leur nouvelle étude, publiée dans Cancer Research, montre qu’une protéine fortement associée à la maladie d’Alzheimer peut également améliorer la force du système immunitaire. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches pour le traitement du cancer, des maladies neurodégénératives et des pertes de fonctions liées à l’âge.
Le paradoxe Alzheimer-cancer
Depuis des années, les chercheurs ont remarqué quelque chose d’étrange dans les données de la population : Les personnes chez qui la maladie d’Alzheimer avait été diagnostiquée semblaient avoir un risque beaucoup plus faible de développer un cancer. Ce schéma inhabituel a suscité l’intérêt du Dr Besim Ogretmen, directeur adjoint de la recherche fondamentale chez Hollings, qui a entrepris avec son équipe de trouver une explication biologique à ce phénomène.
L’épidémiologiste Dr Kalyani Sonawane a dirigé les efforts pour vérifier ce lien. Son groupe a étudié pendant cinq ans des données d’enquête représentatives au niveau national et a trouvé des preuves impressionnantes : Les adultes de plus de 59 ans atteints de la maladie d’Alzheimer avaient 21 fois moins de risques de développer un cancer que les personnes sans maladie d’Alzheimer. Bien que le lien soit évident, la raison sous-jacente n’était pas claire. Quel mécanisme biologique pouvait expliquer pourquoi les deux maladies semblaient avoir des effets opposés ?
Rajeunissement du système immunitaire
Grâce à une série d’expériences, les chercheurs ont pu attribuer le lien à un coupable connu : l’amyloïde-bêta, la protéine connue pour former des plaques nocives dans le cerveau des patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Ils ont découvert que l’amyloïde-bêta a une double personnalité, selon l’endroit où elle agit. Dans le cerveau, elle endommage les neurones, mais dans le système immunitaire, elle semble renforcer les cellules immunitaires.
Pour étudier cela plus en détail, l’équipe a transplanté des mitochondries de cellules T de patients atteints de la maladie d’Alzheimer dans des cellules T vieillissantes de personnes ne souffrant pas de cette maladie. Le changement a été remarquable. “Les cellules T âgées se sont remises à fonctionner comme des cellules T jeunes et actives. C’était une découverte incroyable, car elle suggère une toute nouvelle approche pour rajeunir le système immunitaire”.
Les résultats ont également montré que l’amyloïde-bêta contribue au cancer d’une autre manière – en dégradant le fumarate, une petite molécule qui est produite dans les mitochondries pendant la production d’énergie. Le fumarate agit comme un frein et empêche la mitophagie de devenir incontrôlable. Lorsque le taux de fumarate diminue, les cellules recyclent trop de leurs mitochondries saines, ce qui entraîne une perte de force. “Si vous diminuez le fumarate, vous augmentez encore beaucoup plus la mitophagie”, a expliqué Ogretmen. “Le fumarate ne lie plus les protéines impliquées dans ce processus, de sorte que les protéines deviennent plus actives et induisent plus de mitophagie. C’est comme une boucle de rétroaction qui s’amplifie”.
Dans les cellules T, le fumarate aide à réguler cet équilibre. Lorsque les chercheurs ont administré du fumarate à des cellules T vieillissantes chez la souris et dans des tissus humains, ils ont constaté une diminution du niveau de mitophagie. En préservant leurs mitochondries, le fumarate a donné aux cellules immunitaires plus d’énergie pour combattre le cancer. La découverte que le fumarate protège les cellules T vieillissantes contre une perte excessive de mitochondries et renforce leur activité antitumorale suggère une autre voie pour protéger la santé immunitaire.
Effets étendus sur le cancer et le vieillissement
Ensemble, ces découvertes permettent de comprendre pourquoi les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer développent moins souvent un cancer – et comment cette protection pourrait être utilisée. Au lieu d’attaquer directement les tumeurs, cette recherche suggère une nouvelle génération de thérapies qui rechargent le système immunitaire lui-même. Une approche est la transplantation mitochondriale, dans laquelle les cellules T plus anciennes reçoivent des “centrales électriques” fraîches et saines afin de relancer leur fonction protectrice dans la lutte contre les maladies. Une autre stratégie consiste à maintenir ou à restaurer les niveaux de fumarate afin de préserver les mitochondries et d’augmenter l’activité antitumorale des cellules T.Les applications potentielles pour le cancer sont nombreuses.
La revitalisation des cellules T par la transplantation de mitochondries saines pourrait renforcer les traitements existants, tels que la thérapie par cellules CAR T. Le groupe d’Ogretmen a déjà déposé un brevet pour cette découverte, ce qui souligne son potentiel en tant que nouvelle forme de thérapie. Des médicaments ou des compléments alimentaires à base de fumarate pourraient encore prolonger la durée de vie et l’énergie des cellules immunitaires âgées en préservant leurs mitochondries. Ils pourraient être utilisés en combinaison avec une immunothérapie afin de maintenir la force des cellules T pendant le traitement.
Au-delà du cancer, ces approches pourraient contribuer à ralentir le vieillissement du système immunitaire en général. Étant donné que les mitochondries se dégradent naturellement avec le temps, leur protection pourrait aider les adultes âgés à lutter contre les infections et à rester en meilleure santé. Une étude plus approfondie de l’effet à double tranchant de l’amyloïde-bêta pourrait également éclairer les futurs traitements des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer, en trouvant des moyens d’isoler ses effets immunitaires protecteurs sans endommager le cerveau. Pour Ogretmen, ces nouvelles découvertes soulignent la force du travail d’équipe et font référence à la collaboration entre les programmes de recherche de Hollings dans les domaines de la biologie du cancer, de l’immunologie et de la prévention.
“C’était un véritable travail d’équipe”, a-t-il souligné. “Nous sommes fiers des différentes disciplines qui ont été réunies pour faire ces découvertes. Cette recherche illustre comment des découvertes dans un domaine peuvent ouvrir des portes inattendues dans un autre domaine”.