microARN : Victor Ambros et Gary Ruvkun reçoivent le prix Nobel de médecine 2024

Le Prix Nobel de Physiologie ou Médecine 2024 a été décerné à Victor Ambros et Gary Ruvkun pour leur découverte des microARN (microRNAs) et de leur rôle déterminant dans la régulation post-transcriptionnelle des gènes. Cette découverte a permis de dévoiler une nouvelle dimension de la régulation génétique, essentielle pour le développement et le fonctionnement des organismes multicellulaires.

MicroARN et régulation génétique : un mécanisme essentiel

L'information génétique contenue dans notre ADN agit comme un manuel d'instructions pour nos cellules. Bien que chaque cellule du corps contienne les mêmes gènes, elles expriment des protéines différentes en fonction de leur type. Cette spécificité repose sur la régulation des gènes, un processus qui détermine quelles instructions sont activées dans chaque cellule.

Victor Ambros et Gary Ruvkun ont révélé que cette régulation ne se limitait pas aux mécanismes déjà connus. Leur découverte des microARN a montré qu'il existe une autre couche de contrôle au niveau de la traduction de l'ARN messager (ARNm) en protéines. Ces petits ARN n'agissent pas directement en tant que codes pour des protéines mais jouent plutôt un rôle majeur en bloquant ou en modulant la traduction de certains ARNm, influençant ainsi l'expression des gènes cibles.

Une découverte inattendue sur un modèle inhabituel

Les travaux d'Ambros et Ruvkun remontent aux années 1980, lorsqu'ils étaient tous deux postdoctorants dans le laboratoire de Robert Horvitz. Ils ont commencé à étudier le ver nématode C. elegans, un organisme modèle souvent utilisé pour comprendre le développement cellulaire. C'est en étudiant les mutants lin-4 et lin-14 de ce ver qu'ils ont découvert que le gène lin-4 produisait un microARN qui inhibait l'expression du gène lin-14. Cette interaction régulatrice a été la première démonstration du rôle des microARN dans la régulation génétique.

Initialement, leur découverte a été accueillie avec scepticisme, considérée comme un phénomène spécifique à C. elegans. Toutefois, la perception a changé en 2000 lorsque le groupe de Ruvkun a découvert un autre microARN, let-7, présent dans de nombreuses espèces, y compris les humains. Cette conservation évolutive a confirmé que les microARN sont universels et jouent un rôle fondamental dans la régulation des gènes chez les organismes multicellulaires.

Portraits des lauréats du Prix Nobel de médecine 2024 : Victor Ambros et Gary Ruvkun

Les lauréats du Prix Nobel de Physiologie ou Médecine 2024, Victor Ambros et Gary Ruvkun, sont deux figures clés de la biologie moléculaire. Leur découverte des microARN a changé notre compréhension de la régulation génétique et a ouvert de nouvelles perspectives pour la recherche biomédicale. Voici un portrait de chacun de ces scientifiques éminents.

Victor Ambros : pionnier de la régulation génétique

Victor Ambros est né en 1953 à Hanover, dans le New Hampshire, aux États-Unis. Il a poursuivi ses études à l'Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) où il a obtenu son doctorat en 1979. C'est également au MIT qu'il a effectué ses recherches postdoctorales de 1979 à 1985, sous la direction du célèbre biologiste Robert Horvitz.

En 1985, Victor Ambros a rejoint l'université de Harvard en tant qu'investigateur principal, avant de devenir professeur à l'École de Médecine de Dartmouth de 1992 à 2007. Depuis, il occupe le poste de professeur Silverman de sciences naturelles à l'École de Médecine de l'Université du Massachusetts, à Worcester. Son parcours académique impressionnant reflète une carrière dédiée à la recherche fondamentale sur les mécanismes de régulation génétique.

Ambros est principalement connu pour sa découverte du microARN lin-4 dans le ver C. elegans. Cette découverte a été le point de départ d'une série de recherches sur les microARN, mettant en lumière leur rôle essentiel dans le contrôle de l'expression génique. Sa capacité à identifier et à comprendre des mécanismes biologiques jusqu'alors inconnus témoigne de son intuition scientifique et de son approche méthodique de la recherche.

Gary Ruvkun : explorateur des mécanismes moléculaires

Gary Ruvkun, né en 1952 à Berkeley, en Californie, est un généticien de renom. Il a obtenu son doctorat à l'université de Harvard en 1982 avant de poursuivre ses recherches postdoctorales au MIT de 1982 à 1985. Comme son collègue Victor Ambros, il a également travaillé sous la supervision de Robert Horvitz, ce qui l'a amené à se spécialiser dans l'étude des mécanismes de régulation génétique.

Depuis 1985, Ruvkun est investigateur principal à l'Hôpital Général du Massachusetts et à l'École de Médecine de Harvard, où il occupe le poste de professeur de génétique. Son travail sur le microARN let-7 a été une découverte majeure qui a démontré la conservation de ces molécules à travers les espèces, soulignant leur importance universelle dans les processus biologiques.

Ruvkun est reconnu pour son esprit innovant et sa persévérance dans l'exploration des voies moléculaires. Ses recherches ont montré que les microARN jouent un rôle dans la régulation post-transcriptionnelle des gènes, une découverte qui a transformé la biologie moléculaire et ouvert de nouvelles voies pour comprendre les maladies liées à la dérégulation génétique.

Victor Ambros et Gary Ruvkun ont non seulement collaboré à une découverte révolutionnaire, mais leurs trajectoires professionnelles révèlent également une passion commune pour l'exploration des mécanismes de la vie à son niveau le plus fondamental. Leurs contributions scientifiques, issues d'années de recherche patiente et minutieuse, ont profondément influencé notre compréhension du fonctionnement cellulaire et continuent d'inspirer de nouvelles générations de chercheurs en biologie et en médecine. Leur distinction conjointe par le Prix Nobel de médecine 2024 est une reconnaissance de leur impact durable sur la science et la santé humaine.

Les implications cliniques de la découverte des microARN

La découverte des microARN par Victor Ambros et Gary Ruvkun a ouvert un nouveau champ de recherche en biologie moléculaire, mais elle a également des implications cliniques significatives. Ces petites molécules d'ARN, qui jouent un rôle clé dans la régulation des gènes, sont désormais reconnues comme des acteurs majeurs dans de nombreuses pathologies humaines. Voici un aperçu des principales implications cliniques de cette découverte.

MicroARN et leur rôle dans les maladies humaines

Les microARN sont impliqués dans la régulation de processus cellulaires essentiels tels que la prolifération, la différenciation et la mort cellulaire. Un dysfonctionnement dans leur régulation peut entraîner des maladies graves, notamment :

• Cancer : Les microARN peuvent agir comme des oncogènes (promoteurs de tumeurs) ou comme des suppresseurs de tumeurs, en régulant les gènes impliqués dans la croissance cellulaire et la survie. Par exemple, une surexpression ou une sous-expression de certains microARN a été associée à des types spécifiques de cancers, y compris ceux du sein, du poumon et du foie. Comprendre le rôle des microARN dans la progression tumorale ouvre des perspectives pour le développement de nouvelles thérapies ciblées.

• Maladies cardiovasculaires : Les microARN jouent un rôle crucial dans la régulation des gènes impliqués dans les fonctions cardiaques et vasculaires. Ils sont impliqués dans des processus tels que l'hypertrophie cardiaque, l'athérosclérose et l'insuffisance cardiaque. Manipuler l'expression des microARN spécifiques pourrait devenir une stratégie thérapeutique prometteuse pour traiter ces conditions.

• Maladies neurologiques : Les microARN sont également liés à des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la sclérose en plaques. Ils participent à la régulation des gènes qui contrôlent les processus neuronaux, et les altérations de ces microARN peuvent contribuer à la progression de ces maladies. Le ciblage de ces microARN pourrait offrir de nouvelles pistes pour ralentir ou stopper la dégénérescence neuronale.

Perspectives thérapeutiques : diagnostic et traitement basés sur les microARN

Les avancées dans la compréhension des microARN ont conduit à de nouvelles approches potentielles dans le diagnostic et le traitement des maladies. Voici quelques-unes des applications cliniques prometteuses :

• Biomarqueurs diagnostiques : Les microARN circulants dans le sang ou d'autres fluides corporels sont devenus des biomarqueurs potentiels pour le diagnostic de diverses maladies, y compris le cancer, les maladies cardiovasculaires et les troubles métaboliques. Leur stabilité dans le sang et leur spécificité les rendent particulièrement intéressants pour un diagnostic précoce et précis.

• Thérapies ciblées : Les thérapies basées sur les microARN sont en cours de développement pour moduler leur expression dans les cellules malades. Par exemple, des inhibiteurs de microARN (antagomirs) ou des molécules mimétiques de microARN sont testés pour restaurer l'équilibre des microARN dans les cellules affectées. Ces approches pourraient offrir des traitements plus ciblés et efficaces pour des maladies qui sont difficiles à soigner avec les thérapies conventionnelles.

• Résistance aux traitements : Les microARN sont également impliqués dans la réponse des cellules cancéreuses aux traitements chimiothérapeutiques. Modifier l'expression de certains microARN pourrait aider à surmonter la résistance aux traitements et améliorer l'efficacité des thérapies actuelles.

Un potentiel thérapeutique immense

La découverte des microARN par Victor Ambros et Gary Ruvkun a non seulement révolutionné notre compréhension de la régulation génétique, mais elle a également jeté les bases pour des avancées significatives dans le domaine clinique. Les microARN sont désormais au cœur des recherches pour développer de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques. Leur rôle dans la modulation de l'expression des gènes offre un potentiel immense pour le traitement de maladies complexes comme le cancer, les maladies cardiovasculaires et les troubles neurologiques, ouvrant la voie à une médecine plus personnalisée et efficace.

Crédit Photo : Adam Fagen Licence 
Ruvkun et Ambros se félicitent mutuellement lors de la remise du Prix Gruber de génétique 2014 de la Gruber Foundation, Réunion annuelle de l'ASHG, Centre des congrès de San Diego, San Diego, Californie