L’identification dans les tumeurs solides de cellules souches cancéreuses, aux propriétés d’auto-renouvellement, de multipotence, de tumorigenèse et de résistance aux agents cytotoxiques, pourrait conduire à de nouvelles opportunités de traitement. Parallèlement à l’organisation hiérarchique communément admise, il a récemment été mis en évidence l’existence d’une plasticité des cellules cancéreuses. Ainsi, des traitements classiques tels que la radiothérapie induisent une reprogrammation de cellules au phénotype non-souche en cellules souches cancéreuses. De plus, des expériences préliminaires ont mis en évidence que le milieu conditionné de cellules non-souches cancéreuses irradiées suffisait à induire la reprogrammation, suggérant le rôle de facteurs secrétés par les cellules. L’objectif de ce travail était d’identifier ces facteurs diffusibles radio-reprogrammant dans un modèle de cancer du sein.

Les milieux conditionnés de cellules non-souches cancéreuses irradiées à 0, 4 et 8 Gy ont été analysés afin d’identifier des cytokines/chimiokines candidates par arrays. Des protéines recombinantes et des anticorps neutralisants ont été utilisés pour déterminer l’implication dans la reprogrammation des candidats identifiés. La présence de cellules souches cancéreuses reprogrammées a été évaluée par FACS à l’aide de marqueurs de cellules souches cancéreuses (ALDH1 et rapporteur d’activité du protéasome), et par tests fonctionnels de capacité à former des sphères.

Les arrays ont permis d’identifier neuf cytokines/chimiokines dont l’expression est proportionnelle à la dose d’irradiation. Parmi ces candidates, nous avons pu démontrer l’implication de GROα, RANTES et MIP-3β dans ce phénomène.

Nous avons montré qu’une radiothérapie induisait l’expression et la sécrétion de cytokines/chimiokines inflammatoires. Parmi celles-ci, GROα, RANTES et MIP-3β semblent être des cibles potentielles permettant d’augmenter l’efficacité des traitements classiques. Néanmoins, les mécanismes d’action de ces facteurs restent à démontrer.