Cienciaes.com : Régulation du métabolisme. Nous parlons avec Ramón Bartrons Bach

Une cellule est un être vivant qui doit tirer de l’énergie des nutriments pour réaliser des réactions chimiques et fabriquer les molécules dont elle a besoin pour survivre et se multiplier ; cette qualité est appelée métabolisme. Chez l’humain, le métabolisme utilise les nutriments contenus dans les aliments que nous consommons. Ces nutriments sont absorbés par l’intestin et passent dans le sang, un fluide qui les distribue dans tout le corps jusqu’aux cellules.

Le métabolisme est un processus très complexe qui implique des milliers de réactions chimiques, dont le suivi fait l’objet d’études par des milliers de chercheurs à travers le monde. Notre invité, Ramón Bartrons Bach, professeur de biochimie et biologie moléculaire à l’Université de Barcelone et directeur du groupe de recherche sur la régulation du métabolisme, concentre ses efforts sur le métabolisme du sucre car, lorsqu’il est altéré, il est lié à des maladies telles que diabète, obésité ou cancer.

Le métabolisme le plus primitif est celui qui utilise le glucose, une molécule qui fournit de l’énergie primaire à toutes les cellules mais dans le cas des cellules cancéreuses, sa consommation est accrue car le glucose est la source d’énergie préférée des tumeurs.

Dans les années 90, grâce à l’utilisation de la tomographie par émission de positrons (ANIMAL DE COMPAGNIE) le glucose capturé par les cellules pourrait être surveillé. La procédure consiste en l’injection d’un produit radiopharmaceutique, c’est-à-dire une molécule de glucose à laquelle est attaché un atome de fluor. Le fluor 18 est un isotope radioactif à demi-vie courte (109 minutes) qui se transforme en oxygène après l’émission d’un positron et d’un rayon gamma détecté par l’appareil. Le glucose ainsi modifié ne peut être métabolisé par les cellules et s’y accumule. Comme les cellules tumorales ont une grande avidité pour le glucose, le glucose avec le fluor s’accumule dans une plus grande proportion dans les tumeurs et son image peut être capturée de l’extérieur lorsque le ANIMAL DE COMPAGNIE. Cette méthode est utilisée dans la détection de différents types de cancer comme le cancer du sein, le cancer du foie, les ganglions lymphatiques, etc. Ce n’est pas le cas du cerveau, car cet organe consomme normalement beaucoup de glucose et il est difficile de détecter les cellules cancéreuses.

L’excès de métabolisme du glucose dans les cellules tumorales est dû à l’existence de certains gènes qui favorisent la création de voies d’entrée du glucose (transporteurs). Identifier les gènes impliqués est un long processus de recherche qui n’a rien à envier aux meilleurs romans policiers. Tout d’abord, il faut identifier, parmi les dizaines de milliers de gènes que compte le génome, lesquels sont liés au métabolisme du glucose. Une fois les gènes suspects identifiés, il faut identifier la place qu’ils occupent dans le génome, les isoler et déchiffrer le code dans lequel ils sont écrits, c’est-à-dire lire la séquence de lettres génétiques avec laquelle il est écrit. Dans le jargon policier, cela reviendrait à connaître les empreintes digitales, la photographie et le lieu de résidence du suspect.

Une fois les gènes identifiés, il faudra prouver leur lien avec l’action à laquelle ils sont soupçonnés de participer. Ce processus est également long, un gène code pour la formule d’une protéine qui remplit une fonction dans la cellule, mais il n’est pas toujours actif, c’est pourquoi il faut savoir à quels moments, dans quelles cellules et dans quels tissus il s’exprime. En poursuivant la comparaison avec l’enquête policière, pour déterminer la culpabilité, il est nécessaire de vérifier où le suspect a été vu et de vérifier s’il se trouvait au moment et au lieu où le crime a été commis.

Enfin, nous devons rechercher les facteurs qui régulent le fonctionnement du gène, c’est-à-dire les facteurs dans la cellule qui favorisent son expression, soit par l’action d’autres gènes, soit par des molécules présentes qui activent l’expression du gène. Dans l’exemple policier, cela équivaut à étudier l’environnement du suspect et à déterminer d’éventuels complices.

Le professeur Bartrons nous dit dans l’interview qu’une cellule saine de notre corps se divise généralement environ 50 à 60 fois avant d’entrer en sénescence et de mourir. En revanche, une cellule cancéreuse peut se diviser à l’infini. En fait, les cellules les plus utilisées pour la recherche en laboratoire sur le cancer appartiennent à Henrietta Lacks, une patiente américaine décédée d’un cancer du col de l’utérus en 1951, mais dont les cellules continuent de vivre et de se diviser. Cette extrême capacité des cellules tumorales à survivre nécessite de grandes quantités d’énergie, c’est pourquoi la détermination des gènes et des molécules impliquées dans le métabolisme du glucose est essentielle pour le développement de stratégies qui peuvent nous aider à combattre le cancer et d’autres maladies.

L’équipe du professeur Bartrons travaille depuis 1995 sur les gènes sensibles aux besoins énergétiques des cellules, notamment lorsqu’elles sont en situation de manque d’oxygène. Dans ces cas, le gène entre en action pour modifier le métabolisme cellulaire afin que la cellule s’adapte et commence à obtenir de l’énergie du glucose en l’absence d’oxygène, permettant ainsi sa survie. De nombreuses tumeurs, en raison d’une croissance excessive, souffrent d’un manque d’apport en oxygène et ces gènes interviennent en s’exprimant au-dessus de la normale, ils sont même actifs lorsque cela n’est pas nécessaire car l’apport en oxygène est suffisant. Contrôler l’expression de ces gènes peut donc être essentiel pour prévenir la prolifération tumorale.

Bien que les études réalisées par le Groupe de recherche sur la régulation du métabolisme correspondent à la science fondamentale, les résultats ouvrent la porte à d’autres pour utiliser les connaissances acquises pour développer de nouvelles stratégies pour lutter contre différents types de tumeurs. Certains groupes de recherche testent déjà différents inhibiteurs visant à contrôler l’expression de ce gène.

Je vous invite à écouter Ramón Bartrons Bach, professeur de biochimie et biologie moléculaire à la Faculté de médecine de l’Université de Barcelone et directeur du groupe de recherche sur la régulation du métabolisme.

Les références:

Groupe de régulation du métabolisme