Dans les ports les plus encombrés, des systèmes sont utilisés pour s’assurer que le chargement adapté est envoyé vers la bonne destination, au bon moment. Dans une cellule, avec ses différents compartiments (les organites), c’est la même chose : les cellules produisent des molécules, comme les hormones et les neuro-transmetteurs, qui doivent être amenées aux bons endroits, dans ou hors de la cellule, avec le bon timing. C’est le processus investigué par les trois chercheurs qui ont obtenu hier le prix Nobel de médecine. “Ce processus biologique aide les cellules à trier les protéines, pour que l’information arrive au bon endroit”, note Juleen Zierath, présidente du comité Nobel.

Usine de production

Les protéines sont des molécules qui peuvent avoir des rôles variés, comme construire des cheveux, recopier l’ADN, réguler la glycémie… Les Américains Randy Schekman et James Rothman et l’Allemand Thomas Südhof ont été récompensés pour leurs découvertes sur les mécanismes moléculaires des transports intracellulaires, utiles pour certains traitements. Le trio a été salué pour ses découvertes sur ce système de transport à l’intérieur de la cellule, assurant que “ les molécules sont transportées à la bonne place dans la cellule au bon moment”, selon le comité Nobel. Chaque cellule est une usine qui produit et exporte des molécules. Par exemple, l’insuline est fabriquée dans les cellules du pancréas et libérée dans le sang. Des signaux chimiques appelés “neurotransmetteurs”, comme l’adrénaline, sont aussi envoyés d’une cellule nerveuse à une autre. Ces deux types de molécules sont transportées dans de petits paquets ou mini-bulles. Ces “vésicules” fusionnent à travers les compartiments de la cellule, puis sont déversées par une autre fusion avec la membrane qui entoure cette cellule pour instruire celles voisines ou distantes. Les trois lauréats ont découvert les principes moléculaires qui gouvernent la manière dont ces chargements sont livrés correctement. Schekman a découvert les gènes nécessaires au trafic vésiculaire. Rothman a décrit la machinerie des protéines qui permet aux mini-bulles de fusionner avec leur cible pour transférer leur chargement au bon endroit. Enfin, Südhof a montré comment certains signaux ordonnent aux vésicules de relâcher leur charge au bon moment. Leurs découvertes ont aussi montré comment certaines maladies peuvent être déclenchées lorsque ce transport par vésicules est défectueux. “Les gens ordinaires peuvent bénéficier de cette recherche fondamentale sur la façon dont fonctionnent les cellules, qui a des implications inattendues et spectaculaires sur leur propre vie”, affirme Randy Schekman.

Dans leur première approche, ces recherches n’étaient pas réalisées dans une perspective d’application médicale, souligne le Pr Bruno André (ULB), spécialisé en mécanismes cellulaires. “ Ces recherches ont été réalisées, pour les plus anciennes, au début des années 80. Aujourd’hui, on réalise qu’elles interviennent dans des processus cellulaires très importants, dont le dysfonctionnement mène à des pathologies. Par exemple, les troubles neurologiques, du système immunitaire, le diabète…”

La forme la plus fréquente du diabète est en effet liée à un défaut de fusion de vésicules dans les cellules-cibles de l’insuline.

“Ce prix Nobel, ils ne l’ont pas volé ! Car ces mécanismes interviennent dans tant de processus ! C’est la base de la compréhension des mécanismes cellulaires. On le retrouve dans quasi toutes les cellules : végétales, animales, humaines et même la levure !” Ces découvertes aident surtout à une meilleure compréhension des maladies, alors plus faciles à soigner.