Rencontrez le lauréat du Prix Nobel de médecine 2016

Yoshinori Ohsumi a remporté le Prix Nobel de médecine 2016 pour son étude novatrice sur l’autophagie. Depuis sa découverte en 1990, l’autophagie est devenue un concept clé en biologie moléculaire et en médecine.

Qu’est-ce que l’autophagie ?
Le terme dérive des mots grecs auto (qui signifie soi) et phagein (qui signifie manger). Cette idée d’auto-alimentation a été vue pour la première fois dans les années 1960, où les cellules pouvaient détruire les particules à l’intérieur de lui-même à l’aide de membranes.

Elles forment des structures en forme de sac appelées vésicules qui sont ensuite transportées vers un centre de recyclage appelé lysosome, où le contenu de la vésicule est dégradé.

Le processus de l’autophagie a été si essentiel pour la médecine, que les découvertes antérieures à Ohsumi ont également remporté des prix Nobel. L’identification des lysosomes dans les cellules a gagné en 1974, avec la compréhension acquise que de grands composants des cellules pouvaient être dégradés dans les vésicules. Les vésicules étaient maintenant des autophagosomes inventés.
En 2004, le Prix Nobel de chimie a été décerné pour la découverte de processus de digestion des protéines qui auraient lieu lorsqu’un lysosome se lie à un phagolysosome.

Les expériences d’Oshumi
Oshumi a commencé ses recherches sur le même processus dans les cellules de levure, en observant la vacuole – l’équivalent du lysosome dans la levure. Les cellules de levure sont très faciles à étudier par rapport aux cellules humaines ou animales, et sont donc utilisées comme modèle pour l’homme. La vacuole contient des réserves de sucre et, en affamant les cellules de levure, devrait provoquer la dégradation des vacuoles par l’utilisation de lysosomes et d’autophagosomes. En regardant la vacuole après avoir été affamé, Oshumi a observé une grande accumulation de l’autophagosome dans les 2 heures. La grande signification de ceci est qu’il avait maintenant développé une méthode à laquelle le processus d’autophagie pouvait être identifié.

Oshumi et son équipe ont maintenant utilisé cette méthode et ont étudié quels gènes sont essentiels pour que le processus se produise. Il a déclaré que si les gènes de l’autophagie étaient désactivés, l’accumulation des vésicules dans la vacuole ne se produirait pas lorsque la cellule de levure serait affamée.

En ajoutant des produits chimiques qui ont provoqué des mutations dans l’ADN de la levure, Oshumi a pu identifier tous les gènes responsables du processus et de leurs fonctions dans le mécanisme en un an.

Quelle était la signification de cela ?
Il devient vite très clair qu’un processus presque identique se produit chez l’homme. Les scientifiques ont pu identifier de nombreux processus physiologiques clés utilisant l’autophagie, tels que la production rapide d’énergie, qui est une réponse essentielle à la famine et au stress.

La découverte d’Oshumi a conduit à découvrir que l’autophagie tue les bactéries et les virus qui sont entrés dans une cellule, ainsi que détruit les protéines et les composants cellulaires endommagés, prévenant ainsi les maladies. Ce processus est essentiel car il agit comme un mécanisme de contrôle de la qualité, si une protéine défectueuse est produite, elle est détruite.

Un certain nombre de maladies ont été identifiées comme une perturbation des gènes de l’autophagie. Les mutations provoquent des maladies génétiques et sont associées au diabète de type 2, à la maladie de Parkinson et à de nombreuses autres maladies qui affectent les personnes âgées. Ces gènes sont maintenant un site potentiel pour de nouveaux traitements et seront bientôt les cibles des traitements.

L’autophagie est connue depuis 55 ans, mais le désir d’Oshumi de comprendre le processus et de découvrir les gènes a accéléré la vitesse à laquelle les futurs traitements seront disponibles. Le professeur Yoshinori Ohsumi est le lauréat mérité du Prix Nobel de physiologie ou médecine 2016.

Image: Fiona Shields / flickr