Mon propre raisonnement (et celui de nombreux collègues) repose sur deux principes généraux que j'appellerai l'hypothèse de la séquence et le dogme central. Les preuves directes en faveur de ces deux principes sont négligeables, mais j'ai trouvé qu'ils étaient d'une grande aide pour comprendre ces problèmes très complexes. Je les présente ici dans l'espoir que d'autres puissent les utiliser de la même manière. Leur nature spéculative est soulignée par leurs noms. Il est utile d'essayer de construire une théorie utile sans les utiliser. On finit généralement dans le désert. 

L'hypothèse de la séquence : Ce fut déjà été mentionné à plusieurs reprises. Dans sa forme la plus simple, elle suppose que la spécificité d'un fragment d'acide nucléique est exprimée uniquement par la séquence de ses bases, et que cette séquence est un code simple pour la séquence d'acides aminés d'une protéine spécifique... (l'information génétique contenue dans l'ADN est traduite en instructions pour la fabrication de protéines.)

Le dogme central : Il stipule qu'une fois que l'information a été transmise au niveau des protéines, il est impossible de la récupérer. Plus précisément, le transfert d'information d'acide nucléique à acide nucléique ou d'acide nucléique à protéine peut être possible, mais le transfert de protéine à protéine ou de protéine à acide nucléique est impossible. L'information signifie ici la détermination précise de la séquence, que ce soit des bases dans l'acide nucléique ou des résidus d'acides aminés dans la protéine. (Les protéines ne peuvent pas modifier leur propre séquence génétique et elles dépendent de l'ADN pour leur instruction.).

Ce n'est pas universellement admis - par exemple, Sir Macfarlane Burnet ne soutient pas cette vue - mais de nombreux chercheurs pensent maintenant de cette manière. Pour autant que je sache, cela n'a pas été explicitement formulé auparavant.

Les cellules souches cultivées dans l’espace présentent un avantage surprenant

Une découverte révolutionnaire dans l'espace ouvre de nouvelles perspectives pour la médecine régénérative. Les cellules souches cultivées en microgravité démontrent des capacités de régénération accrues. Cette avancée pourrait transformer notre approche du vieillissement et des maladies neurodégénératives. Quelles sont les implications pour l'avenir de la santé humaine ?

- L'apesanteur, catalyseur de régénération cellulaire

- un environnement de culture tridimensionnel plus naturel

- Perspectives thérapeutiques et défis futurs

Les cellules souches, véritables architectes de notre corps, ont toujours fasciné les scientifiques par leur capacité à se régénérer et à se transformer en divers types cellulaires. Une étude récente, menée par des chercheurs de la Mayo Clinic en Floride, vient de révéler un potentiel insoupçonné de ces cellules lorsqu'elles sont cultivées dans l'espace. Cette découverte, publiée dans NPJ Microgravity en novembre 2024, pourrait révolutionner notre compréhension de la régénération cellulaire et ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques.

L'apesanteur, catalyseur de régénération cellulaire

Les expériences menées à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) ont mis en lumière un phénomène surprenant : la microgravité amplifie les capacités régénératives des cellules souches. Le Dr Abba Zubair, pathologiste à la Mayo Clinic, explique : « L'étude des cellules souches dans l'espace a révélé des mécanismes cellulaires qui seraient restés indétectables ou inconnus en présence de la gravité terrestre normale ».

Cette découverte ouvre des perspectives captivantes pour la recherche scientifique et ses applications cliniques potentielles. Les chercheurs ont observé que plusieurs types de cellules souches adultes, notamment les cellules souches mésenchymateuses (CSM), présentaient des avantages significatifs lorsqu'elles étaient cultivées en microgravité :

- meilleure gestion des réponses immunitaires ;

- réduction accrue de l'inflammation ;

- expansion cellulaire améliorée ;

- stabilité accrue de la réplication, même après le retour sur Terre.

(Photo) Cultivées en microgravité, les cellules souches évoluent dans un environnement semblable aux conditions de croissance du corps humain.  

Un environnement de culture tridimensionnel plus naturel

L'un des aspects les plus prometteurs de cette recherche réside dans la manière dont l'environnement spatial reproduit plus fidèlement les conditions de croissance cellulaire dans le corps humain. Le Dr Zubair souligne : " L'environnement spatial offre un avantage pour la croissance des cellules souches en fournissant un état tridimensionnel plus naturel pour leur expansion, qui ressemble étroitement à la croissance des cellules dans le corps humain ".

Cette approche contraste avec les cultures bidimensionnelles traditionnelles utilisées sur Terre, qui imitent moins efficacement les tissus humains. Le tableau suivant compare les deux environnements de culture :

Caractéristique                     Culture terrestre (2D)             Culture spatiale (3D)

Structure                               Plane                                      Tridimensionnelle

Imitation des tissus               Limitée                                     Proche du corps humain

Potentiel de régénération     Normal                                     Accru

Perspectives thérapeutiques et défis futurs

Les implications de cette découverte sont considérables pour le traitement de diverses pathologies. Les cellules souches cultivées dans l'espace pourraient offrir des solutions novatrices pour lutter contre :

- les accidents vasculaires cérébraux ;

- le cancer ;

- les maladies neurodégénératives comme la démence.

Toutefois, l'équipe de recherche souligne que ces travaux ne sont qu'un point de départ. De nombreux défis restent à relever pour transposer ces résultats en applications cliniques concrètes. La prochaine étape consistera à approfondir notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à cette amélioration des capacités régénératives en microgravité.

Le Dr Zubair conclut avec enthousiasme : " Une perspective plus large sur les applications des cellules souches est possible à mesure que la recherche continue d'explorer l'utilisation de l'espace pour faire progresser la médecine régénérative ".

Cette avancée scientifique ouvre la voie à une nouvelle ère de la médecine spatiale, où l'apesanteur pourrait devenir un allié précieux dans notre quête d'une santé humaine améliorée et d'une longévité accrue.  

Les MicroARN sont au cœur d’une révolution médicale 

(video : Les repliements d'une molécule d'ARN modélisés par informatique Des scientifiques ont produit une vidéo incroyable à partir de données expérimentales sur le repliement...)

La découverte des microARN, récompensée lundi par le Nobel de médecine, montre combien nos gènes fonctionnent de manière complexe. Reste toutefois à savoir à quel point leur connaissance peut permettre d'élaborer des traitements efficaces.

Hier, lundi 7 octobre, le prix Nobel de médecine et physiologie a ouvert la cérémonie des récompenses philanthropiques qui se tient cette semaine, à Stockholm en Suède. Deux biologistes américains ont été nominés pour leurs éminents travaux en génétique, et plus particulièrement leur découverte des microARN. En quoi est-ce révolutionnaire ? Explications.

Qu'est-ce qu'un micro-ARN ?

Ce sont des bribes d'ARN, pour acide ribonucléique. Petit rappel concernant l'ARN : présent dans toutes nos cellules, il est synthétisé par notre organisme à partir des gènes rassemblés dans notre ADN. Son rôle le plus connu est celui d'intermédiaire entre nos gènes et la production des myriades de protéines qui font fonctionner notre corps, pour lequel on parle d'ARN messager.

Les microARN, eux, font partie de l'ARN dit " non codant " : ils ne sont pas traduits en protéines. Mais ce n'est pas pour autant qu'ils ne jouent aucun rôle ! La découverte des microARN dans les années 1990 par Victor Ambros et Gary Ruvkun, tous deux nobélisés lundi, a montré que notre génome ne se résumait pas une simple ligne droite entre ADN, ARN puis protéines.

(photo : Le 07 octobre, Victor Ambros et Gary Ruvkun ont reçu le prix Nobel de médecine et physiologie pour leurs découvertes sur les microARN.)

Comment agissent les micro-ARN ?

" La découverte des microARN a amené un niveau supplémentaire de complexité en révélant que des régions que l'on pensait non codantes jouent un rôle dans la régulation des gènes ", explique à l'AFP Benoît Ballester, chercheur à l'Inserm et spécialiste du génome non codant. Ces microARN viennent interférer avec le fonctionnement de l'ARN messager : " C'est comme un Velcro qui viendrait s'y fixer et l'empêcherait d'être traduit en protéines ", avance M. Ballester. Conséquence : certains gènes s'expriment peu ou pas - ils sont inhibés -, et d'autres de manière plus marquée - ils sont intensifiés.

Il ne faut cependant pas imaginer les microARN comme une forme de parasites internes qui viendraient gâcher le bon fonctionnement de notre génome. Ils forment " une part intégrante de la régulation de notre génome, c'est aussi important que la traduction classique d'un gène en protéine ", souligne le spécialiste du génome non codant.

(image : Schéma de la formation et de la fonction d'un microARN"

Pourquoi est-ce si intéressant ?

La découverte en 1993 du premier microARN par Victor Ambros n'a dans l'immédiat pas été saluée comme une avancée majeure. Le chercheur était un spécialiste de la biologie de certains vers, et c'est chez l'un d'eux (un ver rond d'un millimètre, appelé C. elegans) qu'il a identifié l'existence de microARN. " Personne n'a vraiment fait attention ", reconnaît auprès de l'AFP Eric Miska, généticien à l'université de Cambridge, admettant qu'il avait fallu des années pour y voir autre chose " qu'un truc bizarre chez les vers ".

C'est en 2000 que Gary Ruvkun a identifié l'existence de mécanismes semblables chez l'humain, ouvrant la voie à tout un nouveau pan de la génomique. " Ce minuscule morceau d'ARN, si important pour le développement de ce petit ver, on l'a aussi, vous et moi, souligne Eric Miska. Et il joue même un rôle essentiel, puisqu'il empêche l'apparition de tumeurs ".

Quelles retombées concrètes ?

Si la connaissance des microARN permet déjà de bien mieux comprendre notre génome, reste à savoir s'ils peuvent servir de levier d'action pour guérir des maladies. Depuis plusieurs années, nombre d'entreprises de biotechnologie misent sur cette piste. C'est notamment un terrain prometteur contre les cancers, dans l'idée d'établir des traitements très ciblés. Ces recherches s'inscrivent plus largement dans un contexte où l'on comprend de mieux en mieux comment les tumeurs peuvent se développer différemment au niveau moléculaire d'un patient à l'autre.

Toutefois, contre le cancer ou d'autres pathologies, il n'y a encore " rien qui ne soit proche d'une application réelle ", a précisé à la presse Gunilla Karlsson Hedestam, professeure à l'institut Karolinska, lors de l'annonce du prix Nobel à Stockholm. Les microARN sont en effet une cible complexe à gérer en raison de leur instabilité. Mais, sans forcément en faire la base d'un médicament, nombre de chercheurs espèrent d'abord les utiliser comme " biomarqueur ", c'est-à-dire un outil de diagnostic qui permettrait par exemple d'identifier à quelle typologie de cancer le patient est confronté.