Publié : 2023 | Dernière révision : mai 2026

La lignée cellulaire HCT116 : un pilier de la recherche sur le cancer colorectal

La lignée cellulaire HCT116 constitue une pierre angulaire de la recherche sur le cancer colorectal, offrant des informations inestimables sur la pathogenèse de la maladie et les pistes thérapeutiques potentielles. Reconnue pour son utilité dans la recherche sur le cancer et les évaluations pharmacologiques, la lignée HCT116 facilite la réalisation d’études pivots sur le comportement tumoral et l’efficacité des médicaments.

Origines et caractéristiques fondamentales des cellules HCT116

Il est essentiel pour les chercheurs qui entreprennent des études utilisant cette lignée cellulaire de bien comprendre les origines et les caractéristiques fondamentales des cellules HCT116, telles que leurs traits morphologiques, leur profil génétique et leurs dimensions cellulaires.

Provenance et profil génétique : Provenant du côlon d’un homme de type caucasien âgé de 48 ans chez qui un cancer colorectal avait été diagnostiqué, les cellules HCT116 se distinguent par une mutation au codon 13 (G13D) du gène KRAS, qui fait partie de la voie de signalisation RAS/RAF/MEK/ERK. Cette mutation particulière joue un rôle central dans la transformation oncogénique de ces cellules, ce qui souligne leur importance dans la recherche sur le cancer.

Morphologie et caractéristiques de croissance : Présentant une morphologie de type épithélial, les cellules HCT116 se développent généralement en cultures monocouches, mais peuvent également former des sphéroïdes d’un diamètre de 150 à 400 µm. Cette adaptabilité dans leurs modes de croissance souligne leur polyvalence dans divers contextes expérimentaux.

Profil chromosomique : La composition chromosomique des cellules HCT116 est quasi-diploïde, environ 70 % de la population cellulaire possédant 45 chromosomes. Il convient de noter une amplification récurrente sur les bras longs des chromosomes 8, 10, 16 et 17, tandis que le chromosome Y est absent, ce qui contribue à leur signature génomique unique.

Analyse comparative : lignées cellulaires HCT116 et HT29

Lorsque l’on compare HCT116 à HT29, une autre lignée cellulaire de carcinome colorectal humain, des différences marquées apparaissent quant à leur potentiel oncogénique et leurs capacités de différenciation :

Agressivité oncogénique et différenciation : Les cellules HCT116 se caractérisent par une forte agressivité oncogénique et un potentiel de différenciation limité, ce qui en fait un modèle pour l’étude des phénotypes tumoraux agressifs. En revanche, les cellules HT29 présentent la capacité de se différencier en lignées de type entérocytes et productrices de mucine, offrant ainsi un modèle contrastant qui reproduit divers aspects de la biologie du cancer colorectal.

Cette compréhension comparative des lignées cellulaires HCT116 et HT29 enrichit la boîte à outils à la disposition des chercheurs, permettant des recherches plus nuancées sur la nature multiforme du cancer colorectal.

Avantages de la lignée cellulaire HCT116

Cette section explore la lignée cellulaire HCT116, en soulignant son rôle central dans la recherche sur le cancer, particulièrement dans l’étude du cancer colorectal, et en abordant ses avantages intrinsèques.

La lignée cellulaire HCT116 se distingue dans la recherche sur le cancer grâce à plusieurs avantages clés :

• Modèle de cancer colorectal : Elle sert de modèle in vitro largement reconnu pour le cancer colorectal, le troisième cancer le plus fréquent à l’échelle mondiale. Sa capacité à reproduire fidèlement le cancer colorectal humain en fait un outil inestimable pour comprendre la biologie du cancer et mettre à l’essai des stratégies thérapeutiques.

• Homogénéité : Fait remarquable, environ 70 % des cellules HCT116 présentent des profils génétiques cohérents, formant ainsi une population relativement homogène. Cette uniformité est cruciale pour les études axées sur l’expression génique, les voies de signalisation cellulaire et l’évaluation de l’efficacité des traitements médicamenteux, car elle garantit la cohérence et la fiabilité des résultats expérimentaux.

• Efficacité de la transfection : L’une des caractéristiques distinctives des cellules HCT116 est leur grande réceptivité à la transfection, en particulier avec des vecteurs viraux. Cette caractéristique est particulièrement utile dans la recherche en thérapie génique, car elle permet l’introduction de matériel génétique avec efficacité et précision, facilitant ainsi les manipulations génétiques avancées et les études fonctionnelles.

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Applications de la lignée cellulaire HCT116 dans la recherche

La lignée cellulaire HCT116 trouve de nombreuses applications dans la recherche sur le cancer. Parmi les applications les plus importantes, on peut citer :

Biologie du cancer

La lignée cellulaire HCT116, issue d’un cancer du côlon, est utilisée pour étudier la progression et le développement de ce type de cancer. De plus, elle permet de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents et les voies de signalisation impliqués dans la prolifération, la migration et l’invasion cancéreuses. Une étude a utilisé des cellules HCT116 pour étudier les gènes impliqués dans le développement de la résistance aux médicaments. Les chercheurs ont surexprimé le gène MDR1 dans des cellules cancéreuses du côlon et ont observé l’expression d’isoformes de NOX (oxydase NADPH) et de Nrf2. L’étude a révélé que la surexpression de NOX2 et de Nrf2 entraîne une chimiorésistance chez les cellules cancéreuses; par conséquent, ces gènes peuvent être ciblés pour surmonter le développement d’une résistance au cours du traitement du cancer [1]. De même, des recherches menées en 2021 ont rapporté que la voie de signalisation NF-κB est impliquée dans la régulation de la prolifération et de la migration du cancer du côlon. Elle peut donc être ciblée pour développer de nouveaux traitements efficaces contre le carcinome colorectal [2].

Dans le domaine de l’oncologie, il est fondamental de comprendre les processus complexes du cycle cellulaire, de la prolifération et de la croissance cellulaires, ainsi que de l’apoptose. Ces fonctions biologiques sont essentielles à l’étude des lignées cellulaires humaines, en particulier celles dérivées de cellules malignes telles que les cellules cancéreuses du côlon humain et les modèles de cancer du pancréas. Les lignées cellulaires HCT116 et SW620, par exemple, jouent un rôle déterminant dans l’exploration des mécanismes sous-jacents respectivement au cancer du côlon et au cancer du pancréas. Grâce à des techniques telles que la cytométrie en flux et les essais clonogéniques, les chercheurs peuvent élucider les profils d’expression génique et le comportement des cellules indépendantes au sein des tumeurs, ce qui permet de mieux comprendre comment le cancer interagit au sein de la matrice extracellulaire.

Le rôle de l’apoptose dans la progression du cancer

L’apoptose, ou mort cellulaire programmée, joue un rôle essentiel dans le maintien de l’homéostasie cellulaire et constitue un domaine clé de la recherche sur le cancer. Il est crucial de faire la distinction entre l’apoptose non liée au cancer et celle spécifiquement induite dans le contexte du cancer, comme la mort des cellules cancéreuses du côlon. Ce processus ne se limite pas à l’élimination des cellules, mais implique une interaction complexe de signaux pouvant influencer la croissance tumorale et les métastases. En étudiant l’apoptose et la mort cellulaire en conjonction avec les suppresseurs de métastases et l’activité des gènes suppresseurs de tumeurs, les scientifiques peuvent mieux comprendre les voies qui régulent la progression du cancer et le potentiel métastatique.

Métastases et marqueurs moléculaires dans le cancer

Les métastases demeurent l’un des aspects les plus redoutables du cancer, les métastases hématogènes constituant une préoccupation majeure dans la propagation des cellules malignes. L’étude des métastases implique l’analyse des capacités de déplacement et d’invasion des cellules cancéreuses, ou locomotion cellulaire, ainsi que de la manière dont les cellules interagissent avec leur environnement, y compris la matrice extracellulaire. Des marqueurs moléculaires, comme l’expression du CD133 et le récepteur du facteur de croissance épidermique, sont essentiels pour identifier et comprendre le comportement des cellules de carcinome du côlon positives ainsi que d’autres types de cancer. La voie SIRT6, par exemple, est devenue un domaine d’intérêt en raison de son rôle potentiel dans la modulation de la croissance tumorale et du cancer du côlon métastatique.

Toxicologie/développement de médicaments

La lignée cellulaire HCT116 sert de modèle de criblage pour de nouveaux médicaments anticancéreux. Plusieurs études ont été menées pour évaluer l’efficacité et la toxicité de médicaments anticancéreux, notamment des produits naturels et des nanoparticules de synthèse. Ainsi, une étude a évalué la cytotoxicité de nanoparticules d’argent synthétisées à partir d’extraits d’une plante médicinale, Caesalpinia pulcherrima, sur des cellules HCT116 [3]. Dans une étude, des chercheurs ont utilisé la lignée cellulaire cancéreuse HCT116 pour évaluer le potentiel anticancéreux de l’extrait aqueux de thé de cacao. Ils ont constaté que cet extrait réduit la prolifération du cancer du côlon et induit la mort cellulaire [4]. Une autre étude a utilisé des cellules cancéreuses HCT116 et a révélé que les extraits de pomme de terre aérienne (Dioscorea bulbifera) présentent une activité pro-apoptotique dans les cellules de carcinome colorectal par l’activation de la cascade de signalisation JNK et la suppression du gène ERK1/2 [5].

Les effets de la metformine sur les cellules cancéreuses, en particulier dans le contexte du cancer du côlon et du pancréas, illustrent comment la compréhension des fonctions biologiques des cellules cancéreuses peut mener à des stratégies thérapeutiques potentielles. La recherche sur la survie clonogénique, c’est-à-dire la capacité à former des clones, des cellules cancéreuses après un traitement par des agents comme la métformine ou ciblant des voies spécifiques telles que le récepteur du facteur de croissance épidermique peut fournir des informations précieuses sur des traitements anticancéreux efficaces. De plus, l’utilisation de clones HCT116 et de populations de cellules HCT116 dans ces études permet une compréhension nuancée de la façon dont les cellules cancéreuses réagissent à différentes interventions thérapeutiques, ouvrant la voie à des approches plus personnalisées du traitement du cancer.

Cellules HCT116 : publications de recherche

Cette section passe en revue quelques publications récentes importantes et parmi les plus citées portant sur la lignée cellulaire HCT116.

Étude de la cytotoxicité des nanoparticules de SnO₂ synthétisées à partir de graines de Piper nigrum sur des lignées cellulaires de cancer colorectal (HCT116) et de cancer du poumon (A549)

Cette étude a été publiée dans le Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2017). Les chercheurs ont utilisé les lignées cellulaires HCT116 (cancer du côlon) et A549 (cancer du poumon) pour évaluer les effets cytotoxiques des nanoparticules d’oxyde d’étain synthétisées à partir de graines de Piper nigrum.

L’ARN non codant long SNHG15 interagit avec le facteur de transcription Slug, le stabilise et favorise la progression du cancer du côlon

Cette recherche, publiée dans *Cancer Letters* (2018), suggère que l’ARN non codant long SNHG15 favorise la migration des cellules cancéreuses du côlon dans des lignées cellulaires de cancer colorectal, dont la lignée HCT116.

La surexpression de l’ARN non codant long TUG1 favorise la progression du cancer du côlon

Cet article a été publié dans la revue *Medical Science Monitor* en 2016. L’étude a révélé que l’ARN non codant long oncogène TUG1 favorise la prolifération et la migration des cellules cancéreuses du côlon HCT116.

La résistance aux médicaments induit la régulation à la hausse des enzymes productrices de H₂S dans les cellules cancéreuses du côlon HCT116

Cette recherche, publiée dans la revue *Biochemical Pharmacology* (2018), suggère que le développement d’une résistance aux médicaments entraîne une augmentation des niveaux d’enzymes produisant du H₂S dans les cellules cancéreuses du côlon HCT116.

Effets apoptotiques et antiprolifératifs de l’extrait aqueux d’Inula viscosa L. sur l’expression des microARN de la lignée cellulaire HCT 116 : une étude in vitro

Cet article de recherche publié dans l’International Journal of Environmental Health Research (2023) suggère que l’extrait d’Inula viscosa L. exerce un effet anticancéreux sur les cellules cancéreuses colorectales HCT116 en régulant les microARN.

Ressources sur les cellules HCT116

Vous trouverez ci-dessous quelques ressources sur les cellules HCT116.

• Transfection des cellules HCT116 : Cette vidéo présente un guide étape par étape pour la transfection des cellules cancéreuses HCT116.
• Culture de la lignée cellulaire HCT116 : cette vidéo présente le protocole de repiquage de la lignée cellulaire HCT116 de cancer du côlon.
• Sous-culture de la lignée cellulaire HCT116 : Ce site Web contient de nombreuses informations utiles sur le milieu de culture HCT116. De plus, il fournit des procédures pour la congélation, la décongélation et la sous-culture des cellules.

 Références

1. Waghela, B.N., F.U. Vaidya et C. Pathak : La surexpression de NOX-2 et de Nrf-2 favorise la résistance au 5-fluorouracile dans les cellules de carcinome du côlon humain (HCT-116). Biochemistry (Moscou), 2021, 86, p. 262-274.
2. Yang, M., et al., L’astragaline inhibe la prolifération et la migration des cellules HCT116 du cancer du côlon humain en régulant la voie de signalisation NF-κB. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12 : p. 639256.
3. Deepika, S., C.I. Selvaraj et S.M. Roopan, « Évaluation des bioactivités de Caesalpinia pulcherrima L. Swartz et de la cytotoxicité des nanoparticules d’argent synthétisées à partir de son extrait sur la lignée cellulaire HCT116 ». Materials Science and Engineering, C, 2020, 106, p. 110279.
4. Gao, X., et al., Le thé de cacao (Camellia ptilophylla) induit une apoptose mitochondriale dans les cellules HCT116 par la production de ROS et la voie de signalisation PI3K/Akt. Food Research International, 2020, 129, p. 108854.
5. Hidayat, A.F.A., et al., L’apoptose induite par Dioscorea bulbifera par l’inhibition de l’ERK 1/2 et l’activation des voies de signalisation JNK dans les cellules de carcinome colorectal humain HCT116. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2018. 104 : p. 806-816.