Comprendre et guérir les cancers du sang

Chaque jour, notre organisme produit des centaines de milliards de cellules sanguines. Ces cellules transportent l’oxygène vers les tissus, qui nous protègent contre les infections et qui permettent la coagulation du sang en cas de blessure. Toutes ces cellules se forment à partir d’une cellule souche sanguine (dite cellule souche hématopoïétique) via un processus appelé différenciation. Notre laboratoire a identifié des mutations génétiques acquises qui provoquent la surproduction de certaines de ces cellules sanguines de manière chronique et peuvent entraîner un cancer du sang très grave appelé leucémie myéloïde aigue secondaire.

Nous avons identifié comme cibles de ces anomalies génétiques, des protéines exprimées par les cellules souches et qui sont intimement impliquées dans l’apparition de cancers chroniques du sang, appelés les néoplasmes myéloprolifératifs ou NMPs (Polycythemia Vera, Thrombocythémie Essentielle et Myélofibrose). Ces cancers sont fréquents chez les personnes âgées (1 individu sur 5.000). Les NMPs sont des maladies qui peuvent causer une thrombose (caillot de sang bloquant les vaisseaux sanguins) abdominale, cérébrale, ou même un infarctus du myocarde (bien que la cause primaire soit d’origine hématologique). Il est essentiel de détecter les néoplasmes myéloproliferatifs le plus précocement possible afin de les traiter de manière efficace et avant leur évolution possible en leucémie myéloïde aigue secondaire.

Dans notre laboratoire, nous souhaitons bloquer ces protéines cibles qui sont présentes à la surface des cellules comme des antennes, et prévenir ainsi l’apparition de ces cancers chroniques du sang. Pour cela, nous analysons la structure de ces protéines au niveau atomique (10-10 m) afin de développer un mécanisme visant à bloquer leurs activités. La technique que nous utilisons consiste à mesurer l’échange entre des atomes d’hydrogène présents naturellement dans la protéine et des atomes de deutérium qui peuvent remplacer les atomes d’hydrogène mais uniquement dans les zones accessibles de la protéine. Cette technique nous permet de comprendre le fonctionnement de ces protéines en détail et d’identifier les zones accessibles, et donc vulnérables, qui pourraient être ciblées pour réduire leurs activités. Elle permet également de comprendre comment des protéines mutantes interagissent avec ces protéines « antennes » provoquant ainsi la surproduction de cellules sanguines. Nicolas Papadopoulos, un doctorant au laboratoire, a déjà réussi à cartographier les zones de contacts entre une des principales protéines mutantes provoquant les NMPs et ces protéines « antennes ». Cette cartographie pourra être ensuite utilisée pour développer des traitements spécifiques visant à bloquer cette interaction pathologique et ainsi empêcher le développement de NMPs. Pour établir et développer cette approche de haute technologie pour les cibles hématologiques, nous travaillons en collaboration avec Didier Vertommen qui dirige la plateforme de spectrométrie de masse à l’Institut de Duve. Cette approche pourrait également être utile à de nombreux laboratoires au sein de l’institut.

— Stefan