Des chercheurs montrent que des protéines de tardigrade introduites peuvent ralentir le métabolisme des cellules humaines
Des chercheurs de l'université du Wyoming ont mieux compris comment les tardigrades survivent aux conditions extrêmes et ont montré que les protéines de ces créatures microscopiques exprimées dans les cellules humaines peuvent ralentir les processus moléculaires.
Silvia Sanchez-Martinez, chercheur principal à l'université du Wyoming (à gauche), et Thomas Boothby, professeur adjoint au département de biologie moléculaire, ont mené une nouvelle recherche qui apporte des preuves supplémentaires que les protéines du tardigrade pourraient éventuellement être utilisées pour mettre des traitements vitaux à la disposition des personnes dans les endroits où la réfrigération n'est pas possible.
Vindya Kumara
Cela fait des protéines des tardigrades des candidats potentiels pour les technologies visant à ralentir le processus de vieillissement et pour le stockage à long terme des cellules humaines.
La nouvelle étude, publiée dans Protein Science, examine les mécanismes utilisés par les tardigrades pour entrer et sortir de l'animation suspendue lorsqu'ils sont confrontés à un stress environnemental. Dirigée par Silvia Sanchez-Martinez, chercheur principal, dans le laboratoire de Thomas Boothby, professeur adjoint au département de biologie moléculaire de l'UW, la recherche apporte des preuves supplémentaires que les protéines des tardigrades pourraient éventuellement être utilisées pour mettre des traitements vitaux à la disposition des personnes qui n'ont pas accès à la réfrigération, et pour améliorer le stockage des thérapies cellulaires, telles que les cellules souches.
Mesurant moins d'un demi-millimètre de long, les tardigrades, également appelés oursons d'eau, peuvent survivre à une dessiccation totale, à une congélation juste au-dessus du zéro absolu (environ moins 458 degrés Fahrenheit, lorsque tout mouvement moléculaire s'arrête), à une chaleur de plus de 300 degrés Fahrenheit, à une irradiation plusieurs milliers de fois supérieure à ce qu'un être humain pourrait supporter, et même au vide de l'espace extra-atmosphérique.
Ils survivent en entrant dans un état d'animation suspendue appelé biostase, en utilisant des protéines qui forment des gels à l'intérieur des cellules et ralentissent les processus vitaux, selon la nouvelle recherche menée par l'UW. Les coauteurs de l'étude proviennent d'institutions telles que l'université de Bristol au Royaume-Uni, l'université de Washington à St. Louis, l'université de Californie-Merced, l'université de Bologne en Italie et l'université d'Amsterdam aux Pays-Bas.
Sanchez-Martinez, qui a quitté l'Institut médical Howard Hughes pour rejoindre le laboratoire de Boothby à l'université de Washington, est l'auteur principal de l'article.
"Étonnamment, lorsque nous introduisons ces protéines dans des cellules humaines, elles se gélifient et ralentissent le métabolisme, tout comme chez les tardigrades", explique M. Sanchez-Martinez. "En outre, tout comme les tardigrades, lorsque vous mettez en biostase des cellules humaines dotées de ces protéines, elles deviennent plus résistantes au stress, ce qui leur confère certaines des capacités des tardigrades.
Fait important, la recherche montre que l'ensemble du processus est réversible : "Lorsque le stress est éliminé, les gels de tardigrades se dissolvent et les cellules humaines reprennent leur métabolisme normal", explique M. Boothby.
"Nos résultats ouvrent la voie à des technologies axées sur l'induction de la biostase dans les cellules, voire dans des organismes entiers, afin de ralentir le vieillissement et d'améliorer le stockage et la stabilité", concluent les chercheurs.
Des recherches antérieures menées par l'équipe de Boothby ont montré que des versions naturelles et modifiées des protéines des tardigrades peuvent être utilisées pour stabiliser un produit pharmaceutique important utilisé pour traiter les personnes atteintes d'hémophilie et d'autres maladies, sans qu'il soit nécessaire de le réfrigérer.
La capacité des tardigrades à survivre à l'assèchement a intrigué les scientifiques, car ces créatures le font d'une manière qui semble différente de celle d'un certain nombre d'autres organismes capables d'entrer en animation suspendue.
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.
Publication originale
S. Sanchez‐Martinez, K. Nguyen, S. Biswas, V. Nicholson, A. V. Romanyuk, J. Ramirez, S. Kc, A. Akter, C. Childs, E. K. Meese, E. T. Usher, G. M. Ginell, F. Yu, E. Gollub, M. Malferrari, F. Francia, G. Venturoli, E. W. Martin, F. Caporaletti, G. Giubertoni, S. Woutersen, S. Sukenik, D. N. Woolfson, A. S. Holehouse, T. C. Boothby; "Labile assembly of a tardigrade protein induces biostasis"; Protein Science, Volume 33, 2024-3-19
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