Grâce à ses recherches révolutionnaires, Peter Vandenabeele a dévoilé le mécanisme de notre corps qui fait exploser les cellules.
Pour un livre à l'occasion du dixième anniversaire de l'Institut flamand de biotechnologie, Peter Vandenabeele a été placé dans un studio photo. Il devait éclater des ballons blancs. Les ballons blancs symbolisent les cellules, le Vandenabeele piquant pour la découverte du mécanisme de notre corps qui fait exploser les cellules.
Le corps est un flux et reflux de mort et de vie au niveau cellulaire. Chaque seconde, 1 million de cellules meurent, et la seconde suivante, environ le même nombre s'ajoute à nouveau. Les deux processus sont en équilibre dans un organisme sain. Dans de nombreuses maladies, il y a un excès de mort cellulaire - comme dans les maladies inflammatoires et les maladies dégénératives - ou une carence - comme dans la croissance tumorale et la résistance thérapeutique. Démêler le processus de mort cellulaire au niveau moléculaire est important pour pouvoir lutter contre ces maladies.
"Le domaine de la recherche n'a vraiment pris son essor que depuis une vingtaine d'années, car les biologistes, comme le dit le mot lui-même, étudient la vie, et ont considéré pendant des siècles la mort comme une expérience ratée, un accident qui ne fait pas partie de la vie elle-même", explique Pierre Vandenabeele. « Mais la mort et la vie sont intimement liées au niveau cellulaire. En raison du bon équilibre entre la mort cellulaire et la croissance cellulaire, nos organes se forment, nos membres obtiennent la bonne longueur et les réseaux de notre cerveau sont créés. Et lorsque les cellules meurent, non seulement elles disparaissent, mais les substances libérées stimulent le travail de réparation, et les cellules mortes deviennent des matériaux de construction pour les nouvelles.'
Commandes suicide
Lorsqu'une cellule est infectée, endommagée ou vieillie, les programmes de suicide se déclenchent normalement. Depuis le début des années 1990, les scientifiques ont découvert le mécanisme de mort cellulaire «l'apoptose»:la cellule envoie des signaux «trouve-moi» et «mange-moi», forme des cloques et déborde comme du lait. Son noyau contenant de l'ADN se désagrège, après quoi les globules blancs alarmés (phagocytes) nettoient les débris.
Les pionniers de la biologie moléculaire ont vu le programme génétique de l'apoptose à l'œuvre chez le ver rond transparent C. elegans. Le ver perd exactement 131 de ses 1 090 cellules à mesure qu'il mûrit. Chacune de ces cellules meurt à un endroit précis et à un moment parfaitement prévisible du cycle de vie. Il doit y avoir un mécanisme génétique derrière cela, pensaient-ils. La découverte dans le ver rond de tous les gènes qui déclenchent l'apoptose et reconnaissent et éliminent la cellule mourante, a valu à Sydney Brenner, Bob Horvitz et John Sulston le prix Nobel de médecine en 2002.
Au cours des vingt dernières années, Peter Vandenabeele et son équipe ont mis au jour, à l'aide de cultures cellulaires et de souris génétiquement modifiées, un autre kamikaze programmé dans les cellules :la nécroptose. La cellule explose et le contenu est immédiatement libéré dans l'environnement de la cellule, où il déclenche une réaction inflammatoire. L'apoptose est à l'œuvre à chaque seconde, mais nous ne la ressentons pas, alors que nous subissons souvent une nécroptose de première main dans les infections virales, dans les symptômes de rejet après une transplantation d'organe, dans la sclérose en plaques, les crises cardiaques, les lésions hépatiques graves ou la perte de cellules nerveuses auditives.
Vandenabeele et ses collègues en Chine, aux États-Unis, en Europe et en Australie ont découvert toute la cascade moléculaire d'une cellule aussi explosive, un jeu complexe de TNF (facteur de nécrose tumorale), de kinases RIP (RIPK1 et RIPK3), de caspases et de protéines MLKL. . Ces derniers forent des trous dans la membrane cellulaire, après quoi la cellule se remplit et explose comme un ballon d'eau trop lourd. Récemment, le laboratoire de Vandenabeele a commencé des recherches sur un autre type de mort cellulaire nécrotique, la ferroptose, la mort cellulaire sous l'influence du fer. La ferroptose survient principalement dans les cellules nerveuses stressées et dans les organes présentant des carences en oxygène.
Meilleure thérapie contre le cancer
L'arrêt de la mort cellulaire peut limiter les dommages, réduire les réactions inflammatoires ou guérir les maladies.Si vous bloquez la mort cellulaire nécrotique chez un patient qui traverse une septicémie, ses chances de survie augmentent. La recherche sur les souris a montré que le blocage de la mort cellulaire nécrotique améliore sérieusement les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux. Et les mêmes tactiques prolongent la durée de conservation des organes transplantés ou suppriment les symptômes de rejet dans les transplantations rénales et cardiaques.
Stimuler ou sensibiliser la mort cellulaire pourrait aussi avoir des applications intéressantes. On sait que les cellules cancéreuses ont développé une stratégie pour échapper à l'apoptose, ce qui leur permet de proliférer. Contrer cette stratégie serait un grand pas dans la lutte contre le cancer. Mais des objections pratiques s'interposent parfois entre la recherche fondamentale et la pratique clinique. «Dans les expérimentations animales, une combinaison de divers médicaments anticancéreux et de substances qui rendent le programme de mort cellulaire plus sensible a donné des résultats prometteurs. En conséquence, moins de rayonnement serait nécessaire ou des doses plus faibles d'agents chimiothérapeutiques suffiraient. Mais de nombreuses entreprises pharmaceutiques ne souhaitent pas y participer pour l'instant, car elles devraient partager des brevets ou des licences avec des entreprises pharmaceutiques concurrentes, et parce que la réglementation repose principalement sur le développement des monothérapies. Je pense que c'est un problème d'éthique. Heureusement, les opinions à ce sujet changent lentement. Comparez-le avec le traitement contre le VIH :seul un cocktail de différentes substances actives peut vaincre le virus.'
Vandenabeele et son équipe recherchent d'autres voies pour lutter contre les tumeurs. Par exemple, ils étudient comment vous pouvez stimuler notre système immunitaire pour combattre le cancer lui-même via la mort cellulaire nécrotique des cellules cancéreuses.
Sous-exposition fondamentale
Le passage de la paillasse à l'hôpital n'est pas toujours aisé, car la mort cellulaire arrive souvent à la fin, quand le mal est fait depuis longtemps. Mais moins de six ans après la découverte par Vandenabeele du rôle de la protéine RIPK3, qui aide à initier la mort cellulaire nécrotique lors de réactions inflammatoires aiguës, des essais cliniques commencent maintenant. « Si le blocage de la nécroptose va sauver des vies, je serai fier que mon groupe de recherche y ait contribué. Mais je ne suis pas médecin; Je serai toujours un homme de mécanismes fondamentaux.”
Selon Vandenabeele, les applications sont importantes, mais l'attention et l'amour pour le processus de recherche fondamentale qui précède les applications médicales ou autres, selon lui, restent sous-exposés, notamment dans les médias. Les scientifiques d'aujourd'hui n'ont pas toujours le temps et les moyens financiers nécessaires pour travailler sur une science très fondamentale. Vandenabeele :"John Sulston lui-même l'a indiqué dans son discours du prix Nobel :il ne recevrait pas de financement aujourd'hui pour la description de ces cellules mortes dans un ascaris minuscule et insignifiant."
Mais regardez, la recherche en laboratoire sur la mort cellulaire est devenue une branche importante des sciences de la vie. Au début des années 1990, une centaine d'articles sur la mort cellulaire étaient publiés chaque année, aujourd'hui pas moins de 25 000. Peter Vandenabeele a en grande partie déblayé la route, et nous n'en sommes qu'au début. "N'est-ce pas là la qualité de toute recherche fondamentale solide :ouvrir de nouvelles portes et de nouveaux signes étant à nouveau un point de départ ?"
Tous les cinq ans, la FWO décerne les prix d'excellence FWO. Ces prix sont connus sous le nom de «Prix Nobel flamands» et sont décernés dans les cinq principaux domaines scientifiques. Les chercheurs ne peuvent pas se nommer eux-mêmes, mais sont nommés par des collègues des Pays-Bas et de l'étranger. Un jury indépendant composé de scientifiques internationaux de haut niveau examine les candidatures et sélectionne un lauréat par domaine.
Peter Vandenabeele est professeur à l'Université de Gand et directeur de recherche à l'Institut flamand de biotechnologie (VIB). Ses recherches sur la mort cellulaire ont contribué à de nouveaux traitements contre le cancer, les maladies auto-immunes et les maladies neurodégénératives. Les résultats de recherche de Vandenabeele et de ses collègues ont été publiés dans plus de 310 articles de recherche. Il est internationalement reconnu comme une autorité mondiale dans le domaine de l'apoptose et de la nécrose.
