Quand le Nobel prend tout son sens : les Américains David Julius et Ardem Patapoutian touchés par le célèbre prix

A gauche David Julius, à droite Ardem Patapoutian

Stockholm, le lundi 4 octobre 2021 – Les journalistes n’ont pas toujours raison, loin s’en faut. « Ce serait une erreur du comité Nobel de ne pas donner le prix au vaccin par ARN messager cette année », avait considéré la semaine dernière la responsable du service scientifique de la radio publique suédoise, Ulrika Björkstén, quelques jours avant l’ouverture de la semaine des Nobel, qui débute toujours par le prix dédié à la médecine et la physiologie.

Pas dans le sens du Nobel

L’erreur est consommée et semble même parfaitement assumée : le Prix a été attribué ce matin à deux chercheurs américains, David Julius et Ardem Patapoutian pour leurs découvertes fondamentales sur la thermoalgésie.

Espérer un prix saluant les vaccins à ARNm, en lien avec la pandémie de Covid, c’était oublier que le comité Nobel ne s’inscrit que rarement dans l’actualité, préférant plutôt s’intéresser à des découvertes plus anciennes. Par ailleurs, concernant les vaccins, les membres de la prestigieuse assemblée les ont souvent boudés, préférant se concentrer sur les découvertes considérées comme « innovantes » et plus fondamentales : la mise en culture d’un virus de la poliomyélite plutôt que celles fruit de travaux antérieurs (la mise au point du vaccin contre la poliomyélite). Par ailleurs, concernant les vaccins à ARNmessager, les Français François Jacob, André Lwoff et Jacques Monod de l’Institut Pasteur avaient déjà été récompensés en 1965 pour leur découverte de l’ARNm. Et rien ne dit que dans quelques années, les découvertes fondamentales de Katalin Kariko et Drew Weissman ne seront pas elles aussi saluées par le Prix Nobel.

Comment sent-on ?

En attendant, inattendue, la consécration de David Julius et Ardem Patapoutian n’en reste pas moins incontournable, tant leurs travaux ont été importants. Tout a commencé avec René Descartes au XVIIe qui le premier a eu l’intuition de l’existence de terminaisons nerveuses reliant la peau et le cerveau. En 1944, Joseph Erlanger et Herbert Gasser reçurent le prix Nobel pour leur description de différents types de fibres nerveuses sensorielles. « Depuis, il a été démontré que les cellules nerveuses sont hautement spécialisées pour détecter et transduire différents types de stimuli, permettant une perception nuancée de notre environnement », note le Comité Nobel. Cependant, une question demeurait en suspens : « comment la température et les stimuli mécaniques sont-ils convertis en impulsions électriques dans le système nerveux ? ». La réponse a été donnée par David Julius et Ardem Patapoutian.

Souffler le chaud et le froid

Le premier, né aux Etats-Unis le 4 novembre 1955, professeur de physiologie à l’Université de Californie (San Francisco) a, avec son équipe, cloné et caractérisé TRPV1, le récepteur détectant la capsaïcine. Cette dernière est à l’origine de la sensation de brûlure associée à la consommation de piment rouge. Pour comprendre le mécanisme lié à la capsaïcine, David Julius et ses collaborateurs ont conçu une « bibliothèque de millions de fragments d'ADN correspondant à des gènes exprimés dans les neurones sensoriels qui peuvent réagir à la douleur, à la chaleur et au toucher ». Leur hypothèse était qu’au moins un des fragments codait pour la protéine réagissant à la capsaïcine. Leur intuition était la bonne et ils sont parvenus à identifier un gène codant pour une « protéine de canal ionique », récepteur baptisé TRPV1. L’étude de cette protéine a pour sa part permis de découvrir « un récepteur thermosensible qui est activé à des températures perçues comme douloureuses. La découverte de TRPV1 a été une percée majeure ouvrant la voie à la découverte de récepteurs de détection de température supplémentaires » relève le Comité Nobel. De la même manière et parallèlement à l’équipe d’Ardem Patapoutian, David Julius a identifié TRPM8, récepteur activé par le froid (grâce au menthol).

Quand tout prend sens

Demeurait encore un mystère : comment les stimuli mécaniques se transforment-ils en toucher et pression. « Les chercheurs avaient déjà trouvé des capteurs mécaniques chez les bactéries, mais les mécanismes sous-jacents au toucher chez les vertébrés restaient inconnus » remarque le Comité Nobel. C’est là qu’intervient Ardem Patapoutian, né au Liban en 1967, devenu citoyen Américain et chercheur à Scripps Research (La Jolla, Californie). Avec son équipe, il est en effet parvenu à identifier une lignée cellulaire émettant « un signal électrique mesurable lorsque des cellules individuelles étaient piquées avec une micropipette ». L’hypothèse était qu’un canal ionique soit le récepteur activé par la force mécanique. Aussi, « 72 gènes candidats codant pour des récepteurs possibles ont été identifiés. Ces gènes ont été inactivés un à un pour découvrir celui responsable de la mécanosensibilité dans les cellules étudiées ». C’est ainsi qu’a été découvert un nouveau canal ionique mécanosensible entièrement inconnu, baptisé Piezo1 bientôt suivi d’un second Piezo2. Là encore, le Comité Nobel ne peut que saluer le caractère « révolutionnaire » de ces travaux qui « nous ont permis de comprendre comment la chaleur, le froid et la force mécanique peuvent initier les impulsions nerveuses qui nous permettent de percevoir et de s'adapter au monde qui nous entoure ». « Tout prend sens », remarque la prestigieuse Académie !

Aurélie Haroche

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Vos réactions (3)

  • Les Bob Dylan de la médecine ?

    Le 04 octobre 2021

    On comprend que la "prestigieuse Académie" souhaite démontrer son non-conformisme, mais on peine à discerner ce que ces travaux de physiologie fondamentale apportent à la santé humaine.

    Dr Pierre Rimbaud

  • Prix Nobel de Physiologie OU de Médecine

    Le 11 octobre 2021

    Il a du vous échapper qu'il s'agisse d'un prix Nobel de Physiologie OU de Médecine.

    Quant à savoir si la connaissance des mécanismes de la thermo-algie puisse être utile en santé humaine ... antalgie ? anesthésie ? ou plus futuriste, neurestauration ? neuroremplacement ? ...

    Dr Philippe Hélias

  • En cherchant juste un peu

    Le 11 octobre 2021

    Peut-être que l'on "peine à discerner ce que ces travaux de physiologie fondamentale apportent à la santé humaine", mais cette recherche fondamentale est pourtant essentielle à de nombreux progrès en santé humaine.

    Le site du Nobel suggère quelques pistes [1] :

    - Mutations in PIEZO2 profoundly impact the sense of touch, vibration and proprioception
    - Mutations in PIEZO1 impair physiological functions of red blood cells and the development of the lymphatic system

    https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced-information/

    Dr Yves Goulnik

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