Que sont les cellules tumorales circulantes ?

Durant le développement d'une tumeur cancéreuse, certaines des cellules qui prolifèrent de façon anormale peuvent gagner la circulation sanguine. Très rares, elles peuvent toutefois gagner d'autres régions du corps, et former de nouvelles tumeurs : les métastases. Ces cellules en circulation se détachant parfois de tumeurs très discrètes, à peine formées, leur détection permettrait d'alerter de l'existence d'un cancer longtemps avant qu'il ne soit identifiable par les techniques d'imageries conventionnelles.

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Que sont les cellules tumorales circulantes ?
Que sont les cellules tumorales circulantes ?

Les cellules tumorales circulantes (CTC) sont des cellules qui parviennent à se détacher d'une tumeur et à passer dans la circulation sanguine. A la surface de certaines de ces CTC se trouvent des protéines qui favorisent leur fixation sur les parois des vaisseaux sanguins. De là, elles peuvent aisément migrer vers d'autres organes, et entraîner le développement de nouvelles tumeurs : c'est ce que l'on nomme les métastases.

La transformation de cellules cancéreuses en CTC survient lorsque celles-ci perdent leurs propriétés d'adhésion aux cellules environnantes (au cours d'un processus connu sous le nom de transition épithélio-mésenchymateuse). Elles s'extraient de la tumeur en formant une protubérance (sorte de tentacule nommé invadopodia) qui lui permettent à la fois de créer un espace entre les cellules de la tumeur, et d'y cheminer.

Ces CTC ont été découvertes en 1869 par le médecin australien Thomas Ashworth, dans le sang d'un homme atteint d'un cancer métastatique. Les observations microscopiques de ces cellules révélèrent leur similarité avec celles de la tumeur principale, amenant le Dr Ashworth à postuler leur rôle et leur origine.

La question de la lutte contre leur prolifération constitue ainsi un enjeu majeur de la recherche contre le cancer depuis près d'un siècle et demi.

Au début des années 2000, plusieurs recherches ont suggéré que la migration des telles cellules dans le sang pouvait survenir précocement au cours du développement d'une tumeur (chez l'animal, des CTC peuvent exister alors que la tumeur mesure moins d'un millimètre).

"Ces CTC circulent soit seules, soit par paquets de quelques dizaines de cellules", nous précise le professeur Paul Hofman, biologiste spécialiste des CTC. "Elles constituent un évènement rare : il n'y a souvent que deux à trois cellules parmi 50 milliards de cellules sanguins (l'équivalent de 10 ml de sang)."

Du fait de cette rareté, la détection des CTC dans la circulation sanguine est complexe.

En 2000, un procédé de détection par filtrage (ISET), basé sur la sélection des cellules en fonction de leur taille, a été conçu par une équipe franco-italienne. D'autres protocoles existent, tel le système nord-américain CellSearch® (petites particules métalliques qui adhèrent aux protéines de surface des CTC présentes dans un prélèvement sanguin, rendant les cibles détectables à l'aide d'un dispositif magnétique), ou l'étonnante puce-laboratoire récemment imaginée par des chercheurs de l'Institut Curie, à Paris.

Le 29 octobre 2014, l'entreprise Google® a annoncé travailler au développement d'un protocole de détection de cellules cancéreuses (incluant les CTC) par mise en circulation de nanoparticules dans le sang. Plus tôt dans l'année, des scientifiques new-yorkais ont présenté d'ambitieux travaux basés sur la détection, l'interception et la "mise à mort" des CTC dans le flux sanguin, également à l'aide de nanoparticules.

En savoir plus sur les métastases :

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