Vincent Messier est le «big brother» du comportement cellulaire

  • Forum
  • Le 25 novembre 2013

  • Martin LaSalle

À l'ère des médias sociaux, les interactions d'un internaute avec ses réseaux de relations peuvent permettre de prédire ses habitudes de consommation.

 

De la même manière, Vincent Messier parvient à prédire le comportement des protéines dans une cellule grâce à une technique de détection à haut débit des interactions qui se produisent entre les protéines à l'intérieur de la cellule vivante.

C'est ce qu'il démontre dans sa thèse qu'a primée la Faculté des études supérieures et posdoctorales de l'Université de Montréal dans le secteur des sciences fondamentales et appliquées pour l'année 2012-2013.

Vingt-cinq millions d'interactions

Il s'agit d'une première: jamais on n'était parvenu à observer des interactions entre des protéines dans leur habitat naturel, la cellule intacte, ni en pareille quantité, soit 25 millions!

Pour ce faire, Vincent Messier s'est servi de la levure de bière, de son nom latin Saccharomyces cerevisiae. Cette levure est couramment utilisée en recherche fondamentale, notamment en génétique.

Vincent Messier«Le volume des cellules est majoritairement fait d'eau. Ce sont les protéines et les acides nucléiques qui permettent d'organiser la cellule et qui sont à la base de toutes les variétés de fonctions qui mènent à sa survie et à sa croissance, explique-t-il. Quand la cellule fonctionne, elle produit une très grande diversité de protéines: dans la levure de bière, une cellule peut produire jusqu'à 5700 protéines.»

Pour mieux scruter les interactions entre ces protéines, Vincent Messier a dû élaborer une nouvelle méthode de complémentation de fragments protéiques, ou PCA, dans le jargon scientifique, pour protein-fragments complementation assay.

La PCA est une technique de biologie moléculaire qui consiste à vérifier, à l'aide de fragments d'une protéine jouant le rôle de sonde, la distance moléculaire qui sépare les protéines à l'intérieur d'une même cellule.

Et la méthode de Vincent Messier a ceci de particulier qu'elle permet d'«illuminer» tout le système d'interactions en même temps. C'est de cette façon qu'il a été en mesure d'observer 25 millions d'interactions «protéines-protéines» d'un seul coup.

Influer sur le comportement des protéines

Une fois cette méthode d'observation éprouvée, il a cherché à savoir comment réagiraient des complexes de protéines conservées de la levure chez l'être humain lorsqu'elles sont soumises à l'action de la rapamycine, un médicament utilisé contre le rejet d'organes et dans des essais cliniques en chimiothérapie contre deux cancers agressifs: la lymphangioléiomyomatose (ou Lam) et la sclérose tubéreuse de Bourneville (une maladie multisystémique).

«Nous voulions comprendre la double nature de la molécule de la rapamycine: d'une part son rôle dans la production des protéines et d'autre part son potentiel incroyable dans le traitement des cancers les plus difficiles à soigner», indique le chercheur.

En fait, la rapamycine demeure un traitement qui n'est pas totalement satisfaisant en raison des effets indésirables qu'il produit sur le système immunitaire. C'est pourquoi M. Messier tente d'en extraire la molécule pour mettre au point un autre médicament qui attaquerait les cellules cancéreuses sans nuire au fonctionnement des cellules saines.

Traiter les maladies de Parkinson et d'Alzheimer

«Les découvertes mises en lumière par la thèse exceptionnelle de Vincent Messier pourraient mener à l'élaboration de nouveaux traitements contre des maladies neurodégénératives telles que le Parkinson et l'Alzheimer», mentionne Stephen Michnick, professeur au Département de biochimie et médecine moléculaire de l'UdeM qui a dirigé les travaux de M. Messier.

De fait, ces maladies ont en commun la prolifération d'assemblages de protéines pathogènes à l'intérieur des cellules neurologiques, créant ainsi des plaques de protéines dans le cerveau.

«Avec la méthode créée par M. Messier, il devient possible de suivre les interactions de protéines dans les cellules vivantes et de voir comment on pourrait diminuer la prolifération des protéines malsaines en modifiant leur comportement», entrevoit M. Michnick.

Un peu comme lorsque des internautes interviennent pour neutraliser un troll qui s'est ingéré dans leurs discussions sur les médias sociaux!

Martin LaSalle

 

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