Victor Ambros et Gary Ruvkun ont été récompensés par le 115ème Prix Nobel de Médecine pour leur découverte du microRNA, une nouvelle classe d’ARN jouant un rôle crucial dans la régulation génique. Leur travail ouvre de nouvelles perspectives sur le fonctionnement mobile et les maladies, suscitant l’intérêt pour les mécanismes fondamentaux de la vie.
Victor Ambros et Gary Ruvkun sont les deux scientifiques qui ont reçu le 115° Prix Nobel pour la Médecine et la Physiologie. Leur mérite est d’avoir découvert un nouveau type d’ARN, le microARN, qui joue un rôle fondamental dans la régulation génétique. Il s’agit du mécanisme par lequel, à partir du même patrimoine d’informations génétiques, la cellule sélectionne et n’exécute que les instructions nécessaires à son développement en fonction de sa fonction.
LE PRIX NOBEL | Image du communiqué officiel de l’attribution du prix
Le 115° Prix Nobel pour la Médecine 2024 est attribué aux scientifiques Victor Ambros et Gary Ruvkun pour avoir découvert le microARN et son rôle fondamental dans la régulation génétique post-transcriptionnelle, c’est-à-dire après le processus de transcription, le mécanisme par lequel les informations contenues dans le ADN sont traduites en une molécule complémentaire de ARN.
Le principe qui a remporté ce prestigieux prix aujourd’hui, lundi 7 octobre 2024, par l’Assemblée Nobel au Karolinska Institutet de Stockholm est défini dans le même motif de l’Assemblée comme « un principe fondamental qui régit la manière dont l’activité génétique est régulée ».
Qui sont Victor Ambros et Gary Ruvkun
Victor Ambros et Gary Ruvkun sont deux chercheurs américains et collègues depuis des années. Victor Ambros est né en 1953 à Hanovre, dans l’État du New Hampshire, et a obtenu son doctorat au Massachusetts Institute of Technology (MIT) en 1979. Après avoir mené des recherches dans plusieurs universités, dont Harvard, il est arrivé à l’Université de médecine du Massachusetts, où il est aujourd’hui professeur de Sciences Naturelles. Gary Ruvkun est né à Berkeley, en Californie, en 1952. Après avoir obtenu son doctorat à Harvard en 1982, il a remporté une bourse post-doc au MIT. Aujourd’hui, il est professeur de génétique à la Harvard Medical School.
Qu’est-ce que le microARN
Ce qui a conduit ces chercheurs à mériter le Prix Nobel de Médecine – ils se partageront un montant total de 11 millions de couronnes suédoises, soit 965.464 euros – c’est d’avoir identifié une nouvelle catégorie de minuscules molécules d’ARN qui jouent un rôle fondamental dans ce processus connu sous le nom de régulation génétique: le microARN. La régulation génétique est le processus qui permet aux cellules d’exprimer certains gènes et de les réduire au silence. Chaque cellule contient en effet les informations nécessaires pour produire un nombre considérable de molécules, correspondant à autant de fonctions, mais toutes ne sont pas nécessaires pour cette cellule spécifique. C’est pourquoi l’expression génétique permet à la cellule de développer uniquement les fonctions nécessaires au rôle qui lui est attribué, économisant ainsi de l’énergie.
Comme l’explique la note qui accompagne l’annonce du Prix. « Chaque cellule contient les mêmes chromosomes, c’est-à-dire exactement le même ensemble de gènes et exactement le même ensemble d’instructions », mais les cellules se développent de manière très différente. Par exemple, les cellules musculaires sont très différentes de celles nerveuses. Cela est rendu possible grâce à la régulation génétique, à travers laquelle chaque cellule sélectionne et exécute uniquement les instructions dont elle a besoin pour se développer en fonction de sa fonction.
Pourquoi il est fondamental de connaître les mécanismes de la régulation génétique
Cette capacité de sélectionner uniquement les informations contenues dans l’ADN dont chaque cellule a besoin pour réaliser ses fonctions, c’est-à-dire le mécanisme par lequel « seul l’ensemble correct de gènes est actif dans chaque type spécifique de cellule » est fondamental pour la vie. C’est toujours par la régulation génétique que les cellules parviennent à s’adapter aux conditions – en constante évolution – de notre corps et de l’environnement dans lequel nous vivons: si ce mécanisme ne fonctionne plus comme il se doit, des maladies graves comme le cancer ou le diabète pourraient se développer, ou il pourrait en résulter des formes de maladies auto-immunes.
Que ont découvert les deux scientifiques primés
Le travail de Victor Ambros et Gary Ruvkun sur les mécanismes les plus profonds régissant la régulation génétique remonte à plusieurs décennies. Tout a commencé à la fin des années 80 lorsque les deux chercheurs étaient boursiers post-doctorat dans le laboratoire de Robert Horvitz, également lauréat du Prix Nobel en 2002.
Les deux chercheurs ont commencé leurs recherches sur un petit ver, le C. elegans: bien qu’il mesure seulement 1 mm, cette espèce est considérée comme un modèle approprié pour étudier également les tissus de nombreux autres organismes multicellulaires, avec lesquels il partage de nombreux types de cellules spécialisées comme les cellules nerveuses et musculaires. Leurs études portaient sur les délais d’activation des programmes génétiques. Déjà dans ces études, Ambros a découvert que le gène lin-4 codait pour une molécule d’ARN exceptionnellement courte, capable de bloquer l’expression du gène lin-14. Le scientifique a donc émis l’hypothèse selon laquelle cette petite molécule d’ARN du gène lin-4 déterminait l’inhibition du gène lin-14.
Un nouveau type d’ARN: le microARN
Ce n’est qu’ensuite que Ruvkun a démontré qu’en réalité, le mécanisme ne se produisait pas pendant la production de l’ARNm, mais à un moment ultérieur du processus d’expression génique. Des recherches ultérieures ont permis aux deux chercheurs de découvrir que « le microARN lin-4 inhibe lin-14 en s’attachant aux séquences complémentaires de son ARNm, bloquant ainsi la production de la protéine lin-14« : les deux chercheurs avaient essentiellement découvert un nouveau type d’ARN inconnu, le microARN.
Ces résultats ont été publiés en 1993 dans deux articles de la revue Cell, mais n’ont pas reçu une grande attention de la part de la communauté scientifique. Pour obtenir la reconnaissance de la valeur de leur découverte, les deux chercheurs ont dû attendre 2000, lorsqu’ils ont réussi à découvrir un autre segment de microARN, cette fois codé par un gène (let-7), beaucoup plus courant dans le règne animal par communiqué à lin-4. C’était seulement le deuxième d’une longue série: « Aujourd’hui, nous savons qu’il y a plus de mille gènes pour différents microARN chez les êtres humains et que la régulation génique par le microARN est universelle parmi les organismes multicellulaires », explique la note de l’Assemblée Nobel.