Près de 30 ans séparent la découverte d’une nouvelle classe de canaux ioniques, en 1995, du décryptage, par la même équipe de chercheurs, de leur mécanisme intime. Longtemps, celle de la recherche fondamentale, domaine complexe, peu accessible au plus grand nombre mais incontournable, puisqu’il pose les premières bases de grands progrès thérapeutiques.
Le domaine d’investigation de Florian Lesage, directeur de l’IPMC à Sophia-Antipolis, et de son équipe concerne les canaux potassiques, des protéines qui forment des pores à travers les membranes de nos cellules et permettent le passage – comme leur nom l’indique. l’indique – les ions potassium. “Toutes les cellules vivantes, des plus simples aux plus élaborées, des bactéries aux neurones, contiennent beaucoup de potassium, présente le chercheur. La diffusion des ions potassium à travers les canaux potassiques est à l’origine de signaux électriques qui permettent aux cellules de communiquer.
Une fonction majeure qui, au fil des décennies, a conduit ces filières à devenir la cible de divers médicaments. « Plus nous approfondirons nos connaissances sur ces canaux ioniques et sur leur fonctionnement en général, plus nous nous rapprocherons de la médecine personnalisée. » Dès 1995, alors qu’il était encore étudiant en thèse, Florian Lesage apportait sa (grosse) contribution au bâtiment, en découvrant une nouvelle classe de canaux potassiques. « dont certains membres sont impliqués dans les effets des anesthésiques volatils utilisés dans la pratique clinique humaine ».
La fin d’un dogme
Et en 2012, lui et son équipe faisaient un autre constat : “Dans certaines conditions (acidification du milieu), les canaux de cette même famille peuvent transporter un ion autre que le potassium, le sodium en l’occurrence, également très important pour les cellules excitables.” Avec ces travaux, il met fin au dogme selon lequel chaque canal ne pouvait laisser passer qu’un seul type d’ion. “Normalement, le transport du sodium est effectué par d’autres classes de canaux ioniques avec des structures complètement différentes.”
Restait à décrypter les mécanismes sous-jacents. Pour y parvenir, son équipe s’appuiera notamment sur la puissance du calcul informatique. Et faites une nouvelle découverte majeure, publiée ce mois-ci dans Communication nature. « Le transport du sodium par les canaux potassiques est en réalité dû à un réarrangement de leur structure. Ainsi, lorsque l’acidification cesse, le pore formé par le canal revient à son état conformationnel sélectif du potassium. L’évolution – qui n’a trouvé à l’origine qu’une seule solution pour transporter le potassium – a pu, en poursuivant, affiner la structure de ce canal et lui ajouter une fonction supplémentaire : le transport du sodium lors de l’acidification » et « inventer ». “donc un canal qui inhibe l’excitabilité cellulaire dans un état (celui où il laisse passer le potassium) et la favorise dans un autre (quand il laisse passer le sodium)”s’enthousiasme le chercheur.
Jouez sur l’excitabilité
Un enthousiasme légitime puisqu’au-delà de l’enrichissement des connaissances sur le fonctionnement de ces canaux ioniques, c’est l’espoir du développement de nouvelles molécules pharmaceutiques que fait naître cette découverte. « Ce type de canal ayant la possibilité d’être bloqué dans un état excitateur ou inhibiteur, on peut imaginer ‘dessiner’ une molécule pharmacologique capable d’interagir avec lui pour le stabiliser dans l’un de ces deux états et ainsi le faire fonctionner en permanence dans un état inhibiteur. ou de manière excitatrice. Ceci est très important lorsque nous voulons développer des médicaments qui affectent l’excitabilité des cellules, comme les antiarythmiques et les analgésiques. (analgésique, NDLR)ou même des anesthésiques… »
Des propos qui ne doivent pas laisser indifférente l’industrie pharmaceutique.
1. Médicaments qui préviennent et traitent les anomalies liées au rythme cardiaque (arythmies).
