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La mucoviscidose est une maladie génétique rare aux symptômes souvent très graves. Les malades souffrent notamment d’infections bactériennes chroniques pouvant évoluer vers une insuffisance respiratoire. En cause, des mutations du gène CFTR, dont le rôle est de réguler les mouvements d’eau à travers la membrane cellulaire. La qualité du mucus s’en trouve modifiée et il n’est alors plus capable de capturer les bactéries indésirables et de les expulser.

Grâce à un modèle reproduisant un épithélium respiratoire - un tissu protecteur composé d’une monocouche de cellules - l’équipe du Pr Marc Chanson de l’Université de Genève a découvert qu’une simple pellicule de liquide suffit à restaurer l’étanchéité des voies respiratoires et à diminuer le risque bactérien. Ces résultats, à découvrir dans une édition spéciale de la revue Cells, ouvrent la voie à de nouvelles thérapies basées sur l’hydratation du mucus. Une alternative prometteuse aux thérapies actuelles pas assez largement efficaces.

Les protéines membranaires périphériques ont la particularité de se lier temporairement aux membranes cellulaires, étape obligatoire pour qu’elles puissent ensuite remplir leur fonction biologique. Pour ce faire, certaines enzymes servant à catalyser leur modification lipidique entrent en action. Ce processus se nomme «palmitylation». Or, certaines protéines peuvent muter pour devenir oncogènes, et notamment les protéines RAS, responsables d’environ un tiers des cancers.

Afin de comprendre le fonctionnement de la palmitylation et de l’utiliser à des fins thérapeutiques, les groupes du Prof. Vladimir Katanaev et du Prof. Gonzalo Solis de l’Université de Genève ont développé un nouvel outil pour visualiser ce processus dans les cellules vivantes. Et contrairement à ce que l’on pensait, la palmitylation est possible non seulement dans l’appareil de Golgi, site habituel de traitement et d’administration des protéines, mais aussi à l’endroit précis où la protéine doit agir. Cette découverte, à lire dans la revue Nature Communications, ouvre la voie à des stratégies innovantes de développement de médicaments afin de cibler très précisément la liaison membranaire – et donc l’activité – des protéines favorisant l’apparition de cancers.

Le pancréas joue un rôle-clé dans la régulation du métabolisme. Lorsque certaines de ses cellules – les cellules bêta – ne produisent plus suffisamment d’insuline, le taux de sucre augmente dangereusement dans le sang (hyperglycémie) et le diabète apparaît.

Après avoir découvert que d’autres cellules pancréatiques différenciées, ou «spécialisées», peuvent s’adapter et compenser en partie ce manque d’insuline (voir communiqué de presse), l’équipe du Prof. Pedro Herrera de l’Université de Genèvede démontre que les cellules souches dont sont issues les cellules bêta sont présentes uniquement pendant le développement embryonnaire. Cette découverte met un terme à une longue controverse concernant l’existence hypothétique de cellules souches pancréatiques adultes pouvant engendrer de nouvelles cellules différenciées, productrices d’hormones, après la naissance. Les scientifiques ont également défini précisément l’identité génétique des cellules endocrines pancréatiques. Un outil prometteur pour la production de cellules à insuline de remplacement. Ces résultats sont à lire dans Cell Reports et Nature Communications.

De nombreuses patientes atteintes de cancer du sein développent des résistances au traitement standard médicamenteux visant à empêcher la croissance des cellules cancéreuses.

L’équipe du Pr Didier Picard, de l’Université de Genève, a identifié un régulateur moléculaire impliqué dans ces mécanismes de résistance. La perte de ce régulateur conduit à la prolifération des cellules cancéreuses - même si elles sont traitées - par une voie de signalisation qui peut elle-même être inhibée par un autre traitement. Les découvertes de cette équipe permettent d’envisager une double thérapie chez certaines patientes dont les tumeurs ne répondent plus au traitement standard. Ces travaux sont à lire dans la revue Cancers.

Chacune de nos cellules contient environ 40 millions de protéines qui accomplissent ensemble toutes les tâches nécessaires à sa survie. Pour y parvenir, les différentes protéines doivent être concentrées en quantités spécifiques, au bon endroit au bon moment. Le processus qui permet le déroulement sans accrocs d’une distribution si précise se déroule à des résolutions spatiales si infimes que les outils standard de biologie cellulaire sont souvent incapables de le détecter.

Pour comprendre comment fonctionne ce mécanisme, des scientifiques du groupe de la Pre Monica Gotta de l’Université de Genève ont développé une approche novatrice qui combine des expériences de génétique et de biologie cellulaire à une modélisation faisant appel à la physique. Grâce à des algorithmes spécifiques, ils/elles ont simulé en 3D et sous forme dynamique la formation de gradients de protéines et ont pu expliquer ces phénomènes complexes. De plus, leur modèle peut être adapté à d’autres systèmes biologiques pour étudier la dynamique des protéines. Ces résultats sont à découvrir dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.