Prix Nobel de chimie : en quoi la découverte des lauréats peut révolutionner le traitement de virus et de maladies comme Alzheimer

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SCIENCE - La prix Nobel de chimie a été remis ce mercredi à trois chercheurs pour leurs travaux sur la cryo-microscopie électronique, une technique qui permet de mieux comprendre les virus et notamment de développer des traitements pour lutter contre la maladie d'Alzheimer.

Place au Nobel de chimie ce mercredi 4 octobre. Il a été remis à trois chercheurs, Jacques Dubochet, de l’université de Lausanne, Joachim Frank, de l'université de Columbia et Richard Henderson, de l'université de Cambridge, pour leurs travaux sur la cryo-microscopie électronique. Une technique qui permet de "déterminer la structure en haute résolution des biomolécules en solution".


"Cette méthode a fait entrer la biochimie dans une nouvelle ère", souligne l’Académie royale des sciences dans un communiqué. Les chercheurs peuvent désormais visualiser des processus qu’ils n’avaient jamais vu auparavant, ce qui est décisif tant pour la compréhension fondamentale de la chimie de la vie que pour le développement de médicaments."

Pour en savoir plus, LCI a interrogé Rémy Fronze, chercheur du CNRS au sein du laboratoire Microbiologie fondamentale et pathogénicité à Bordeaux.

LCI : En quoi la découverte des trois lauréats du prix Nobel de chimie est-elle si exceptionnelle ?

Rémy Fronzes : Ce prix Nobel vient récompenser la mise au point d’une méthodologie qui aujourd’hui est utilisée dans tout un tas de champs de recherches en biologie. Elle permet d’observer en trois dimensions l’architecture moléculaire des nanomachines qui font fonctionner le vivant, c’est-à-dire nos cellules, les bactéries, les virus, etc.. C’est une technique qui nous permet de comprendre, à l’échelle quasi atomique, on parle ici de quelques dixièmes de nanomètres (1 nanomètre = 1 millionième de centimètre, ndlr), le fonctionnement du vivant.

LCI : Plus concrètement, comment ça fonctionne ?

Rémy Fronzes : La microscopie électronique a été inventée en 1933, il s’agit d’une technique ancienne. Elle a beaucoup évolué au cours de ces dernières années, à tel point qu'elle permet aujourd'hui de voir les atomes. Le problème a été d’adapter la technique de la microscopie électronique à la biologie. Les objets que nous étudions dans notre domaine sont par essence extrêmement fragiles. Une fois qu'ils sont isolés de leur contexte naturel, comme par exemple une cellule vivante, ils s’endommagent. Il a donc fallu trouver une méthodologie pour les préserver et les observer dans un microscope électronique, avec un niveau de détail équivalent . C’est en cela que les travaux des trois lauréats du prix Nobel de Chimie ont contribué de manière extraordinaire à la mise au point d'une telle technique. Plus concrètement, pour isoler ces objets biologiques et empêcher qu'ils se dégradent, on va les congeler dans une très fine couche de glace vitreuse, à la température de l’azote liquide. Il devient ainsi possible de les observer en utilisant la puissance et la résolution d’un microscope électronique. La mise au point de cette technique a demandé plus de quarante ans de recherche.

LCI : Qu’est-ce que leurs travaux vont changer pour le commun des mortels et quelles seront les applications médicales possibles à l'avenir ?

Rémy Fronzes : Grâce à la méthodologie développée par ces trois chercheurs, on est capable de comprendre comment un virus ou une maladie est construite, c'est un peu comme un puzzle en trois dimensions. Par exemple, si la structure moléculaire provient d’un virus (comme Zika ou la dengue), cela nous permettra de savoir où mettre le grain de sable pour bloquer sa propagation. Autrement dit : comprendre où se trouve son talon d’Achille et ainsi développer des traitements plus efficaces. Autre exemple : la maladie d’Alzheimer entraîne une formation de plaques, contenant des fibres amyloïdes. Par le biais de la cry-microscopie électronique, on a pu obtenir l'architecture en trois dimensions de ces fibres, ce qui a permis de mieux comprendre comment celles-ci se développent. On peut imaginer parvenir à empêcher ou ralentir lapropagation de ces fibres, et donc aussi les effets de la maladie d’Alzheimer.

LCI : Quelle sera la prochaine étape ?

Rémy Fronzes : Avant de pouvoir bloquer tel ou tel virus ou bactérie, il faut d'abord comprendre comment ils fonctionnent. La technique de la cryo-microscopie électronique sont trop récentes pour arriver à avoir suffisamment de données, et parvenir à des applications concrètes Mais il est clair que d'ici cinq à dix ans la cryo-microscopie sera une technique de premier plan pour la découverte de nouvelles molécules thérapeutiques. Selon moi, c'est une certitude.

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