Dans son nouveau livre, Choisir la vie, le Dr Laurent Schwartz explore les mystères du vivant, du flux électronique à l’origine de la vie jusqu’au rôle méconnu de l’eau dans la conscience. Entretien.
Le fer intervient à plusieurs niveaux dans la biologie du cancer. En excès, il peut favoriser des cancers. Mais une nouvelle étude française a récemment mis en lumière un mécanisme par lequel le fer pourrait aider à détruire des cellules cancéreuses. Explications.
Quand l'organisme manque de fer (anémie) ou quand il en a en excès, cela peut avoir des conséquences sur la santé. En effet, le fer est un minéral indispensable à la formation d'hémoglobine, la protéine qui transporte l'oxygène dans les globules rouges.
Le déficit en fer est répandu dans la population, en particulier chez les femmes et l'anémie, qui se caractérise par un déficit de globules rouges dans le sang, toucherait environ un quart de la population mondiale.
L'implication du fer dans le cancer est complexe. C'est pourquoi la lutte contre le cancer s'y intéresse activement.
Des études épidémiologiques ont démontré une association entre l'excès de fer et l'augmentation de l'incidence et du risque de cancer (1). L'excès de fer alimentaire semble associé à un risque plus élevé de certains cancers, soit parce que le fer est à l'origine de particules très réactives appelées radicaux libres, soit parce qu'il intervient dans d'autres réactions. Par exemple, si l'on mange beaucoup de fer alimentaire et qu'on avale en même temps une grande quantité de nitrates (eaux polluées), peuvent apparaître dans l'organisme des nitrosamines cancérogènes.
Un excès de viande rouge se traduit aussi par un excès de fer dans l'organisme, en particulier chez les hommes et aussi chez la femme de plus de 50 ans.
En tant que métal divalent, le fer peut dans certaines conditions interagir avec l’oxygène dans des réactions susceptibles d’endommager ADN, cellules et tissus lorsqu’il est en excès.
Le fer héminique, présent dans les viandes rouges, est associé à un risque plus élevé d'adénome du côlon, comme l'a montré une étude française portant sur une cohorte de plus de 17 000 femmes (2). L'épidémiologie montre que la consommation de viande rouge et de viande transformée (charcuteries) est associée à un risque accru de cancer colorectal (3).
Le cancer peut favoriser l'anémie car les traitements de chimiothérapie ralentissent le renouvellement des cellules sanguines. L'anémie est donc fréquente chez les patients cancéreux.
Dans l'alimentation, le fer se présente sous deux formes : héminique (dans la viande rouge, le foie) ou non-héminique (dans des végétaux). Les végétaux contenant du fer sont par exemple : les algues, le cacao, les graines de tournesol, le son de blé...

Une meilleure compréhension du métabolisme du fer dans le cancer pourrait permettre de nouvelles approches thérapeutiques. L'une d'elle se base sur l'activation de la ferroptose.
La ferroptose est un processus de mort cellulaire (apoptose) catalysée par le fer qui engendre l’oxydation et la dégradation des lipides membranaires. La ferroptose est un mécanisme qui a déjà été identifié comme pouvant participer à la maladie d'Alzheimer. D'après certains travaux, les cellules de la microglie, qui sont des cellules immunitaires du cerveau, meurent à cause de la toxicité du fer.
La toxicité du fer pourrait être utilisée pour détruire des cellules cancéreuses pro-métastatiques riches en fer. C'est ce qu'ont récemment démontré des chercheurs français.
L'équipe de Raphaël Rodriguez dépend de l’Institut Curie, du CNRS et de l’Inserm. Ses travaux ont abouti à la conception d'une nouvelle classe de molécules capables d’induire la mort des cellules cancéreuses persistantes à fort potentiel métastatique.
En effet, les traitements anticancéreux actuels ciblent essentiellement les cellules qui prolifèrent rapidement, mais peinent à éliminer toutes les cellules cancéreuses à potentiel métastatique qui sont capables de s’adapter aux traitements. Ces cellules cancéreuses "persistantes", à fort potentiel métastatique, expriment à leur surface une grande quantité de protéine CD44, ce qui leur permet d’internaliser du fer, leur conférant une plus grande agressivité et une capacité accrue à s’adapter aux traitements. Ces cellules sont aussi plus sensibles à la ferroptose.
« La ferroptose, c’est une vulnérabilité de la cellule à la chimie du fer, explique Raphaël Rodriguez, directeur de recherche au CNRS (4). En réaction à une forte concentration interne de fer, la cellule invente des mécanismes pour en neutraliser les effets délétères. Pour une cellule cancéreuse, si les mécanismes neutralisants sont toujours efficaces, alors la cellule vit, s’adapte et peut métastaser. En revanche, si la cellule n’est pas capable de s’accommoder aux effets secondaires d’une concentration élevée en fer (en l’occurrence, la production de radicaux libres d’oxygène), eh bien, elle meurt. »
La ferroptose est une vulnérabilité de la cellule à la chimie du fer
Les chercheurs ont mis au point une molécule qui déclenche la ferroptose : la fentomycine ou Fento-1. Après l'administration de cette molécule, les chercheurs ont observé "une réduction significative de la croissance tumorale dans des modèles précliniques de cancers du sein métastatiques ainsi qu’un effet cytotoxique prononcé sur des biopsies de cancers du pancréas et de sarcomes de patients, confirmant l’efficacité du traitement au niveau pré-clinique", explique le communiqué de l'Inserm (5).
Plus précisément, dans la cellule, quand le fer est internalisé ainsi que la molécule Fento-1, ceux-ci se retrouvent dans un sac d'enzymes appelé "lysosome". Dans les conditions acides du lysosome, l'activation de la chimie du fer mène à la production de radicaux libres d'oxygène, avec pour conséquence la dégradation des lipides membranaires.
« Notre objectif est clair : c’est de faire pencher la balance vers la mort plutôt que vers la dissémination. Pour cela, il existe une fenêtre de tir pour exploiter cette abondance de fer, explique Raphaël Rodriguez. Notre idée, c’est de saturer les systèmes de protection de la cellule, en exacerbant la réactivité du fer, afin d’initier la propagation de l’altération des lipides. »
Ces résultats sont parus dans la revue Nature (6).
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