Recherche sur les gouttelettes cellulaires - Nouvel espoir pour le traitement des maladies neurodégénératives
Le Prix scientifique européen Körber 2022 est attribué à Anthony Hyman
Le prix scientifique européen Körber 2022, doté d'un million d'euros, sera décerné au biologiste cellulaire britannique Anthony Hyman. En 2009, Hyman et son équipe ont découvert, lors d'études sur des embryons unicellulaires d'un ver filiforme, un tout nouvel état de la matière biologique : les protéines peuvent s'accumuler localement en fortes concentrations dans le liquide cellulaire. Ces "condensats" ressemblent à de minuscules gouttes. Ils se forment de manière dynamique, parfois en quelques secondes, et sont généralement aussi rapidement décomposés. Lorsque la dégradation est perturbée - souvent en raison de l'âge - des substances toxiques peuvent se déposer dans les cellules concernées, déclenchant des maladies dégénératives comme la SLA ou la maladie d'Alzheimer. M. Hyman est maintenant à la recherche de nouveaux médicaments qui pourraient guérir ces maladies.
Anthony Hyman
Körber-Stiftung / Friedrun Reinhold
Dans les cellules humaines saines, des condensats se forment lorsque, par exemple, elles sont exposées à un stress - comme un empoisonnement, des radiations ou la chaleur : Les granules de stress interrompent alors l'activité de la cellule dans une sorte de stratégie de verrouillage pour éviter des dommages permanents. Dans le cerveau, par exemple, les neurotransmetteurs responsables de la transmission des signaux dans les synapses s'accumulent dans les condensats. Dans le noyau cellulaire également, on estime qu'un tiers des molécules sont organisées en condensats non membranaires.
L'étude des condensats - initiée par la découverte révolutionnaire de Hyman en 2009 - n'en est qu'à ses débuts, mais c'est aujourd'hui le domaine pionnier de la biologie cellulaire qui connaît la croissance la plus rapide. Les condensats détiennent la clé de certaines des plus grandes questions restées sans réponse dans ce domaine. Des chercheurs du monde entier tentent de percer les secrets des interactions moléculaires complexes qui se produisent dans les gouttelettes. La recherche pharmaceutique est également fortement impliquée - dans l'espoir d'influencer la formation des condensats avec des médicaments et de guérir des maladies telles que la maladie d'Alzheimer ou la SLA (sclérose latérale amyotrophique). Dans les deux cas, la cause de la maladie est la formation de condensats qui se solidifient en dépôts toxiques.
Anthony Hyman, 60 ans, est né dans la ville israélienne de Haïfa. Après des études de zoologie au Royaume-Uni, à l'université de Cambridge, il a passé son doctorat au King's College en 1987 sur les divisions cellulaires embryonnaires du nématode Caenorhabditis elegans. Il est allé à l'Université de Californie à San Francisco en tant que chercheur postdoctoral. En 1993, Hyman devient chef de groupe au Laboratoire européen de biologie moléculaire à Heidelberg. En 1999, il est l'un des membres fondateurs de l'Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire et de génétique (MPI-CBG) à Dresde, qu'il dirige encore aujourd'hui avec une équipe de directeurs. Il est membre de la Royal Society britannique depuis 2007, membre international de l'Académie nationale des sciences américaine depuis 2020 et membre de l'Académie nationale des sciences Léopoldine depuis 2021.
Hyman aime expliquer l'importance scientifique de la recherche sur les condensats en utilisant l'exemple d'un village : Les villageois travaillent à différents endroits, par exemple à la boulangerie ou chez le marchand de fruits et légumes. Les cellules sont organisées de manière similaire. Les protéines et l'ARN d'une cellule travaillent ensemble dans certaines zones de la cellule, dont les condensats, et y remplissent différentes fonctions.
En conséquence, l'approche de la recherche de Hyman est plus compliquée que l'approche traditionnelle : Alors que les molécules dans les condensats interagissent biochimiquement de la manière habituelle, les gouttelettes sont en outre soumises aux lois de la biophysique. Elles se forment par un changement de phase, un peu comme l'eau se transforme en glace lorsqu'elle est froide. La concentration plus élevée de protéines dans les condensats entraîne une augmentation de leur densité. Ils se comportent alors de la même manière que des gouttes d'huile dans une vinaigrette. L'huile et le vinaigre ne se mélangent pas parfaitement. Si on laisse reposer la vinaigrette, les gouttes d'huile séparées par l'énergie de l'agitation s'unissent progressivement pour former de plus grosses gouttes jusqu'à ce que, après quelques heures, toute l'huile flotte à nouveau sur le dessus.
Une observation similaire a conduit à la découverte des condensats en 2009, qui représentent un état fondamentalement nouveau de la matière biologique. Hyman et son équipe interdisciplinaire ont développé tout un arsenal de méthodes pour observer les condensats et mieux comprendre leur fonction. "Nous combinons des concepts de biologie moléculaire, de chimie physique et de physique de la matière molle", explique le lauréat.
Avec les fonds du prix Körber, Hyman veut affiner encore davantage les méthodes à l'avenir. Il souhaite en outre trouver les codes des acides aminés qui influencent le comportement biophysique des protéines et expliquer ce qui ne va pas dans les maladies neurodégénératives. Il est convaincu "que la compréhension de la biologie cellulaire de la formation des condensats aura un impact important sur le développement futur des médicaments". C'est pourquoi Hyman est également cofondateur de la société Dewpoint Therapeutics, basée à Boston/Dresde, qui étudie, entre autres, l'effet des médicaments sur les condensats. Sa priorité est de prévenir la formation de dépôts pathogènes à l'aide de médicaments adaptés.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
