Le composé de mûrier Sanggenol L brise le bouclier de chimiorésistance du glioblastome

Le glioblastome multiforme (GBM) est la tumeur cérébrale primitive la plus agressive, représentant environ 46,6 % de l'ensemble des tumeurs malignes du système nerveux central chez l'adulte, avec une survie médiane d'environ 14 mois. La chimiothérapie alkylante standard, le temozolomide (TMZ), perd fréquemment son efficacité lorsque les cellules tumorales suractivent l'autophagie — une voie de dégradation lysosomale conservée — pour recycler les organites et les protéines endommagés, neutralisant ainsi la mort cellulaire induite par la chimiothérapie. Les données immunohistochimiques cliniques issues de prélèvements de GBM ont confirmé ce tableau : LC3B et ATG5 (marqueurs de l'autophagie) augmentaient avec le grade tumoral et sous traitement par TMZ, tandis que la caspase-3 clivée, marqueur de la mort apoptotique, diminuait.

Les investigateurs ont commencé par analyser 936 métabolites du mûrier blanc (Morus alba L.) et les ont croisés avec les données publiées sur l'activité antitumorale, obtenant 54 composés monomères candidats. Des tests de cytotoxicité MTT sur des lignées cellulaires de GBM (LN-229, T98G, GBM-3) comparées aux cellules gliales normales SVGP12 ont permis de réduire la sélection à 6 composés sélectivement toxiques. Un test de flux autophagique par double marquage LC3B a identifié le Sanggenol L (SL) comme le seul composé bloquant significativement le flux autophagique dans les cellules de GBM à 24 heures. Le SL a également réduit l'expression de MGMT — une enzyme de réparation de l'ADN centrale dans la résistance au TMZ — dans les cellules HEK293FT surexprimant MGMT, ainsi que dans les lignées T98G et GBM-3, confirmé par Western blot.

Des études dose-réponse (SL à 10 et 15 µM, 48 h) ont confirmé que le SL supprimait la prolifération des trois lignées de GBM de manière dose-dépendante, tout en épargnant les cellules gliales normales SVGP12, qui présentaient des valeurs d'IC50 plus élevées. La capacité de formation de colonies était notablement diminuée dans les groupes traités par SL. L'analyse d'enrichissement par protéomique quantitative a mis en évidence des altérations significatives des voies liées à l'autophagie et à l'apoptose. La cytométrie en flux a démontré une augmentation significative des populations cellulaires apoptotiques après traitement par SL, corroborée par le marquage TUNEL. Les Western blots ont montré des augmentations concentration-dépendantes de la caspase-9 et de la caspase-3 clivées, une diminution de BCL-2, et la translocation du cytochrome C des mitochondries vers le cytoplasme — signes caractéristiques de l'apoptose intrinsèque (mitochondriale). La microscopie électronique à transmission et l'immunofluorescence LC3B ont confirmé l'accumulation d'autophagosomes, compatible avec un blocage du flux plutôt qu'une induction de l'autophagie.

Sur le plan mécanistique, il a été montré que le SL surégulait TRIM16 — identifié ici pour la première fois comme une E3 ubiquitine ligase pour OPTN (optineurine), un récepteur de la mitophagie. Le SL favorisait la polyubiquitination de type K48 médiée par TRIM16 et la dégradation protéasomale d'OPTN, supprimant ainsi la mitophagie. La suppression de TRIM16 ou la surexpression d'OPTN restauraient chacune partiellement l'autophagie et inversaient l'apoptose induite par le SL, confirmant que l'axe TRIM16-OPTN est essentiel au mécanisme d'action du SL. Des tests de co-immunoprécipitation et d'ubiquitination ont fourni une validation biochimique de l'interaction directe entre les protéines TRIM16 et OPTN.

Le SL étant hautement lipophile avec une faible solubilité aqueuse, l'équipe l'a encapsulé dans des liposomes PEGylés (Lip-SL) afin d'améliorer la pénétration de la barrière hémato-encéphalique et l'acheminement tumoral. Dans des modèles murins orthotopiques de glioblastome, Lip-SL associé au TMZ a produit une régression tumorale significativement plus importante et une survie prolongée par rapport au TMZ seul, au Lip-SL seul, ou au SL libre associé au TMZ. Notamment, la combinaison était bien tolérée, sans perte de poids significative ni toxicité organique observée. Ces résultats précliniques positionnent le SL liposomal comme un adjuvant viable à la chimiothérapie standard par TMZ dans le GBM.