Par Joan Raymond Des archives du médecin
Toutes les percées scientifiques ne naissent pas d'une grande idée. Parfois, il s'agit simplement d'être au bon endroit au bon moment et de poser les bonnes questions.
Lorsque Phillip Sharp, chercheur au MIT, a commencé à étudier la structure de ce que l'on appelle les adénovirus - qui provoquent les reniflements et les éternuements du rhume - il n'aurait jamais pensé qu'il changerait complètement la façon dont nous comprenons nos gènes, ces minuscules morceaux de code humain qui sont constitués d'ADN.
Les gènes fascinent les scientifiques depuis que Gregor Mendel, au XIXe siècle, a passé des années à cultiver des pois de senteur dans un jardin. Ce travail de jardinage, et l'enregistrement incessant par Mendel de ce qu'il a appris grâce à lui, ont permis de comprendre ce dont nous héritons - chez les gens, ce sont des traits comme les cheveux frisés ou les yeux bleus que nous tenons de nos parents.
Il a également permis de comprendre que nos gènes agissent comme une sorte de livre de cuisine, fournissant les recettes pour fabriquer des protéines, qui aident toutes notre corps à fonctionner.
Bien que nous ayons appris beaucoup de choses sur nos gènes au cours des 200 dernières années, les scientifiques modernes ont encore beaucoup de questions.
The Shape of Things to Come
Dans les années 1960 et 1970, lorsque Sharp était un jeune chercheur, la science était prête pour de nouvelles percées en génétique. Et avec un doctorat en chimie, Sharp voulait explorer les gènes lui-même. Il s'est donc lancé.
Ce qui s'ensuivit fut un moment décisif.
Lorsqu'un gène est activé, ou "activé", toutes les informations qu'il contient sont transformées en une protéine, qui accomplit une tâche spécifique. À l'époque, on pensait que tous les gènes, y compris ceux des organismes dits supérieurs - comme ceux des êtres humains - se présentaient et agissaient de cette manière.
Cette pensée était sur le point de changer.
Un reniflement déclenche une révolution
La structure génétique des humains était un sujet sur lequel Sharp voulait des réponses depuis des années.
Il a décidé de se concentrer sur l'adénovirus responsable de l'éternuement, qui, en raison de sa structure simple, était idéal pour l'étude. Sharp voulait savoir où se trouvaient les différents gènes. Il pensait que cela pourrait donner aux scientifiques plus d'informations sur l'évolution.
Les experts étaient convaincus qu'une meilleure connaissance de l'évolution de la génétique pourrait répondre à un grand nombre de questions médicales.
Sharp n'était pas seul. Richard Roberts, docteur en médecine, menait également des recherches en génétique au Cold Spring Harbor Laboratory de Long Island, un organisme de recherche privé. Lorsqu'ils ont uni leurs forces, ce tag-team a littéralement changé le monde.
'Nous savions que les manuels scolaires allaient devoir changer'.
Dans une série d'expériences menées à la fin des années 1970, Sharp et Roberts ont montré que tout le code contenu dans les gènes des adénovirus n'est pas utile. Certains sont juste là, prenant de la place sans réel objectif. On l'a appelé "ADN poubelle". Pour décrire la présence de ces deux types de code, les scientifiques ont dit que les gènes étaient "divisés".
"Nous savions que les manuels scolaires allaient devoir changer puisque c'était un aperçu de la biologie qui changeait la donne", s'amuse Sharp, professeur d'institut au MIT. "Mais nous ne savions pas vraiment ce qui allait se passer ensuite."
Cela s'est avéré être la découverte d'un autre processus génétique entier. Sharp et Roberts ont appris que le corps supprime l'"ADN poubelle". Ce qui reste est combiné - ou épissé - pour donner aux cellules les informations dont elles ont besoin pour faire leur travail.
Un copier-coller biologique, si vous voulez.
Mais comment ces connaissances peuvent-elles aider à combattre les maladies ? Il fallait encore attendre quelques années pour obtenir cette réponse.
Le pouvoir de l'épissage
Lorsque l'épissage a été découvert, personne ne pouvait tout à fait comprendre le processus. Les scientifiques devaient trouver un moyen de le reproduire en laboratoire afin de pouvoir l'étudier de plus près.
C'est alors qu'un jeune étudiant de l'université de Columbia s'est mis au travail.
"J'ai été fasciné par ce phénomène, car il s'agissait d'une nouvelle frontière", explique Adrian Krainer, docteur en philosophie.
Il a fallu sept ans, mais Krainer a trouvé un moyen de répéter le processus en laboratoire. Aujourd'hui, grâce à ses travaux, nous savons que certaines maladies héréditaires sont liées à des problèmes dans le processus d'épissage. Le meilleur exemple est la thalassémie, un type d'anémie. Une thérapie génique pour cette maladie est actuellement à l'essai.
Sa récompense pour cette découverte ? Un emploi avec Roberts à Cold Spring Harbor, où Krainer est depuis lors.
"Rich Roberts a été mon mentor", dit M. Krainer, qui est maintenant professeur de génétique moléculaire à la Fondation St. Giles à Cold Spring Harbor.
Ces jours-ci, M. Krainer se concentre sur une maladie dévastatrice appelée amyotrophie spinale, ou SMA. Elle affecte les nerfs qui contrôlent les muscles et les mouvements. On pense que la maladie est causée par, oui, des problèmes d'épissage de gènes.
Les premières études ont été prometteuses, et maintenant Krainer et d'autres chercheurs testent un médicament qui pourrait corriger ces problèmes.
"Adrian [Krainer] a été un chef de file dans le domaine de la science et de l'application de cette science à un traitement possible... de cette horrible maladie", dit M. Sharp.
"C'est une source d'humilité et de gratification de savoir que le travail que nous avons commencé continue ainsi."
C'est loin d'être terminé
En 1993, Sharp et Roberts ont reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine pour leurs découvertes sur les gènes dédoublés.
"Nous faisons aujourd'hui des choses qui n'étaient même pas possibles en 1977", déclare Sharp, qui a cofondé la société de biotechnologie Biogen (aujourd'hui appelée Biogen Idec) et la société de thérapeutique précoce Alnylam Pharmaceuticals. "Et la seule façon de ne pas progresser est de s'opposer au progrès et d'accepter le statu quo. Je pense que cela n'arrivera jamais".
Sharp est à peu près convaincu que si lui et Roberts n'avaient pas découvert les gènes divisés en 1977, d'autres laboratoires l'auraient fait assez rapidement.
"Le domaine était prêt pour cette découverte", dit-il en riant. "Quelques mois après notre découverte, partout où j'allais, les gens le savaient, mais ils me parlaient d'autres gènes segmentés puis exprimés par épissage de l'ARN.
"Je me sentais un peu dépassé, mais c'est la nature de la science. Elle va toujours de l'avant."
