Dans la version en ligne de la revue Science, le professeur Jun-Ichi HAYASHI et son équipe, de l'Université de Tsukuba, ont publié un article sur la probable origine génétique du potentiel métastatique des cellules tumorales. D'après leurs travaux, c'est une mutation de l'ADN mitochondrial (ADN-mt) des cellules tumorales qui augmenterait le potentiel métastatique des cellules tumorales.
Les mutations de l'ADN mitochondrial sont courantes dans les cellules tumorales humaines, mais leur mise en cause était encore sujette à caution, car ces mutations pouvaient être aussi la conséquence du cancer. Afin d'étudier le rôle des mutations de l'ADN mitochondrial dans la survenue de métastases, l'équipe du professeur HAYASHI a utilisé la technique de "cybrid" (cytoplasmic hybrid), qui consiste à fabriquer des cellules contenant de l'ADN nucléaire et mitochondrial d'origines différentes.
Deux souches de cellules cancéreuses de souris ont été utilisées, une à fort potentiel métastatique et l'autre non, et leurs noyaux ont été échangés. Les cellules "cybrid" ainsi obtenues ont été injectées en sous-cutané chez des souris et des tumeurs se sont développées qui ont ensuite métastasé aux poumons. Les souris qui ont reçu les cellules contenant de l'ADN-mt de lignées à fort potentiel métastatique avaient beaucoup plus de métastases des poumons que les souris qui avaient reçu des cellules contenant de l'ADN-mt de lignées à faible potentiel métastatique, suggérant que l'ADN-mt était responsable de ce potentiel métastatique. Toutefois, l'ADN-mt ne semblait pas être impliqué dans la formation de la tumeur primitive : en effet, l'injection de cellules "cybrid" contenant de l'ADN-mt métastatique mais un noyau de cellule non cancéreuse n'a pas provoqué de formation de tumeur. L'ADN-mt conférant un haut potentiel métastatique contient deux mutations dans le gène codant la sous-unité 6 de la NADH déshydrogénase (ND6). Ces mutations induisent une réduction de l'activité du complexe respiratoire I et une surproduction d'espèces réactives de l'oxygène (ERO). Le pré-traitement des cellules tumorales fortement métastatiques par des antioxydants avant leur implantation chez les souris supprime leur pouvoir métastatique. Ces résultats indiquent que des mutations de l'ADN-mt peuvent contribuer à la progression des tumeurs en augmentant le potentiel métastatique des cellules tumorales.
