Une étude, dont les résultats intitulés «Extracellular matrix in multicellular aggregates acts as a pressure sensor controlling cell proliferation and motility» ont été publiés dans la revue eLife, a permis de mettre en évidence la façon dont l'application d'une pression mécanique sur des cellules tumorales limite leur croissance.

Relevons tout d'abord qu'anciennement, "les médecins avaient remarqué qu'une légère compression mécanique limitait parfois la croissance des tumeurs", un effet similaire, qui a été observé in vitro des siècles plus tard, car "des agrégats de cellules tumorales grossissent moins vite lorsqu’ils sont soumis à une faible pression (quelques kPa)".

Pour sa part, l'étude ici présentée avance l’hypothèse "que les tissus biologiques seraient sensibles aux faibles pressions grâce à leur nature composite". Concrètement, ils sont "constitués de cellules entourées par un hydrogel, la matrice extracellulaire", qui est perméable à l’eau, très compressible et mille fois plus écrasée et déshydratée que les cellules sous une pression de quelques kPa". Ainsi, "en se déformant, la matrice extracellulaire agirait comme un capteur de pression et inhiberait la prolifération".

Cette hypothèse a été testée dans le cadre d'une nouvelle stratégie expérimentale, l'idée étant "d’exercer une pression osmotique sélective sur les cellules ou sur la matrice extracellulaire, en utilisant des osmolytes (des molécules biologiques) de tailles différentes". Plus précisément, les petits osmolytes (< 5 nm) "s’infiltrent dans la matrice extracellulaire sans en modifier l’état de compression, mais appliquent une pression sur les cellules", tandis que les grands osmolytes (> 15 nm) "ne peuvent pas pénétrer dans la matrice extracellulaire et compriment l’agrégat dans sa globalité".

Au bout du compte, comme, pour une valeur identique de la pression (5 kPa), "la compression globale de l’agrégat en inhibe la croissance bien plus qu’une compression sélectivement appliquée aux cellules", cela suggère "que la déformation de la matrice extracellulaire régule effectivement l’expansion d'une tumeur et participe aussi à la régulation d’un tissu sain".

Ainsi, la compréhension de ce mécanisme permettrait "d’appréhender l'un des mécanismes d'autorégulation de la taille des tissus biologiques (homéostasie) et, éventuellement, de rétablir ce mécanisme par voie pharmacologique lorsqu’il est inhibé, ce qui est le cas dans les tumeurs".