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La mouche et le crabe

[8] _Biologie moléculaire Université de Montréal

Un mécanisme qui joue un rôle important dans le développement de nombreux cancers vient d’être découvert.


Par Binh An Vu Van

Marc Therrien aime les mou­­­ches à fruit. Il s’émerveille devant ces «machines tridimensionnelles fabuleuses et l’infinité de formes que la nature prend pour faire fonctionner un être vivant».

Mais ce n’est pas que la «beauté» de la drosophile qui le ravit. Pour lui, cette petite bête ailée est idéale pour comprendre les cancers. «La drosophile est un être simple, mais qui présente tous les mécanismes des animaux les plus sophistiqués», explique ce chercheur à l’Institut de recherche en immunologie et en cancérologie (IRIC) de l’Université de Montréal.

Grâce à son amie la mouche, il vient de comprendre comment certaines pièces de notre machinerie cellulaire interne régulent la production des protéines. Ce n’est pas rien, ce sont ces molécules ouvrières qui assurent le bon fonctionnement de la cellule. Cette percée fondamentale permettra du même coup de mieux saisir la mécanique du cancer.

Il faut savoir que, pour produire une protéine, l’information contenue dans le gène correspondant doit d’abord être copiée par un intermédiaire, l’ARN messager. Cette information génétique est dans la plupart des cas accompagnée d’introns, des fragments d’ADN inutiles, qui doivent être retirés avant la fabrication de la protéine. Ce mécanisme s’appelle l’épissage génétique. Et il est si complexe qu’il rebute les meilleurs savants. Dariel Ashton-Beaucage, étudiant au doctorat et premier auteur de l’article qui vient d’être publié dans le journal Cell à ce sujet, le surnomme «la chose».

Cette chose donc, élimine les introns avant la reconstitution de l’information en ARN messager. Et il arrive que des «bogues» surviennent au cours de l’opération; les protéines mal assemblées peuvent alors causer des cancers, des maladies métaboliques ou encore des maladies génétiques.

Marc Therrien vient de comprendre une partie du problème. «Nous nous sommes aperçus qu’un groupe bien connu de trois protéines (appelé EJC) agissait pendant le processus d’épissage alors que la communauté scientifique a toujours cru qu’il intervenait après», raconte Dariel Ashton-Beaucage. Or, les chercheurs de l’IRIC ont découvert que, en l’absence d’EJC, certaines protéines prennent des formes anormales et sont non fonctionnelles.

«Les chercheurs connaissent l’épissage depuis les années 1970, et ils étaient passés complètement à côté de ce phénomène, ce qui laisse penser qu’il y a peut-être tout un pan de la régulation des introns qui nous a échappé!» s’enthousiasme Marc Therrien.

En fait, EJC n’agirait pas sur toutes les protéines. «Nous croyons que l’action du complexe EJC se limite aux protéines à longs introns», explique Marc Therrien. L’une d’elles s’appelle MAPK et appartient à la voie RAS/MAPK (prononcer «Rass Map Kinase»), un assemblage de protéines qui régulent la multiplication et la survie des cellules. Rien de moins. Lorsque cette voie est défectueuse, elle est responsable de certains cancers; ce dysfonctionnement serait même impliqué dans 25% à 30% de tous les cancers. «J’ai beaucoup étudié ces protéines chez la drosophile, mais elles existent aussi chez l’humain», explique Marc Therrien.

Le plus intéressant dans tout cela est que l’aventure ne fait sans doute que commencer. Car si l’équipe de l’IRIC a pu faire cette découverte fondamentale, c’est grâce à de toutes nouvelles méthodes de détection qui pourraient servir à comprendre bien d’autres mécanismes.

Cela fait près de 20 ans que Marc Therrien s’attache à décortiquer ce casse-tête qu’est la voie RAS/MAPK. Un casse-tête dont on ne connaît ni le nombre de pièces, ni leur rôle, ni leur fonction. «Les scientifiques ont longtemps cru que cette voie ne comptait que quatre pièces, dont RAS et MAPK. Aujourd’hui, on sait qu’elle en comporte au moins une quinzaine!» s’émerveille Marc Therrien. Et de cette quinzaine, le biochimiste en a identifié près de la moitié.

Pour y parvenir, les chercheurs ont mis au point une méthode inédite, le criblage par ARN interférent. «Cette toute nouvelle technique nous permet d’étudier le génome dans son entier. On peut ainsi éteindre un par un chacun des 14 500 gènes de la drosophile, et ainsi déterminer lesquels ont un effet sur la production de MAPK, lorsque RAS est défaillante», dit Dariel Ashton-Beaucage. «Nous sommes allés à la pêche pour trouver tous les gènes qui vont influencer de près ou de loin la production de MAPK», résume Marc Therrien. Et leurs filets se sont remplis de 103 gènes, dont un grand nombre n’avaient jamais été reliés à la voie RAS/MAPK.

Les chercheurs ont ensuite identifié le rôle de chacun des gènes et ont cerné les trois personnages principaux. Ces trois gènes codent pour les trois protéines de l’EJC. Grâce à des tests génétiques sur la drosophile, Marc Therrien a découvert que, lorsque n’importe lequel de ces trois gènes est éteint, MAPK est trop courte ou défaillante. «Les méthodes développées ces dernières années nous permettent de comprendre de mieux en mieux la cellule. Un peu comme les lunettes, devenues des télescopes puissants, ont permis aux astronomes d’explorer le cosmos avec davan­tage de précision. Notre découverte lève le voile sur la machine à épisser, que les scientifiques avaient tendance à laisser de côté, tellement elle est complexe», dit Marc Therrien. Grâce à la découverte réalisée à l’IRIC, c’est un tout nouveau champ de recherche qui s’ouvre. Et de nouveaux outils qui sont mis à la disposition des scientifiques pour comprendre ce qui se passe quand la mécanique moléculaire se détraque.





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7/1/2011 - Trop de manganèse dans l’eau potable affecte le cerveau des enfants. Il y a plusieurs endroits, au Québec, où se pose ce sérieux problème.