La glutamine (GLN), jouant un rôle majeur dans le métabolisme et la croissance tumorales, peut être indispensable à la croissance de certaines tumeurs cancéreuses, notamment ovariennes. La glutamino-dépendance est associée à une agressivité tumorale (prolifération, invasivité) accrue ainsi qu’à la résistance aux sels de platine. Une approche nutritionnelle pourrait consister en la suppression des apports alimentaires en GLN, réduisant ainsi les apports pour la tumeur, tout en complémentant en α-cétoglutarate (aKG), précurseur et métabolite de la GLN utilisable par l’organisme hôte mais possiblement peu utilisé par la tumeur. Nourrir l’hôte, en lui apportant de la GLN via la complémentation en aKG, semble essentiel dans la mesure où ses stocks sont diminués par la consommation de la tumeur. Cette stratégie permettrait donc d’affaiblir la tumeur en la privant de GLN tout en nourrissant l’hôte. Bien que la littérature mentionne que seule la forme hydrophobe diméthylée de l’aKG puisse être métabolisée par la tumeur, il est indispensable d’étudier l’effet de l’aKG sur deux déterminants de l’agressivité tumorale que sont la prolifération et la migration cellulaire avant d’envisager une étude in vivo.

Deux lignées cellulaires humaines de cancer épithélial ovarien, OVCAR-3 et SKOV-3, ont été utilisées. La glutamino-dépendance de ces lignées a été évaluée par l’étude de l’impact d’une déplétion du milieu de culture en GLN, partielle (0,25mM) ou totale (≈0mM), sur la viabilité cellulaire. Les effets de l’aKG et de l’aKG d’ornithine (aKGO), en situation de déplétion totale du milieu de culture en GLN, sur la viabilité des deux lignées cellulaires et la migration des cellules SKOV-3 ont été étudiés et comparés à ceux obtenus avec des concentrations équimolaires de GLN. Les concentrations d’aKG, aKGO et GLN utilisées ont été 0,25mM, 1mM et 2mM. La viabilité cellulaire a été évaluée par test colorimétrique au MTS et la migration cellulaire par scratch test.

Les lignées OVCAR-3 et SKOV-3 sont glutamino-dépendantes comme en témoigne la réduction significative (≈−20 %) de la viabilité cellulaire en condition de déplétion totale du milieu de culture en GLN (GLN 2mM vs GLN 0mM ; p<0,001). L’aKG et l’aKGO ne permettent pas de restaurer la viabilité cellulaire observée avec la GLN (GLN 1mM vs aKG 1mM p<0,01 ; GLN 2mM vs aKG 2mM, p<0,001). De plus, l’aKGO à 1mM et 2mM réduit significativement la migration des cellules SKOV-3 de 33 % (p<0,01) en comparaison de celle obtenue en l’absence de GLN. L’analyse statistique a été menée par test de Kruskal-Wallis suivi d’un test de Mann-Whitney.

L’aKG et l’aKGO ne se substituent pas à la GLN pour restaurer la viabilité cellulaire glutamino-dépendante et l’aKGO semble exercer un effet inhibiteur sur la migration cellulaire. L’absence d’effet de ces composés sur la croissance des cellules tumorales laisse suggérer une utilisation possible en tant que substitut à la GLN, au profit des tissus sains, dans le cadre d’une approche nutritionnelle du cancer ovarien glutamino-dépendant.