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Des biologistes créent un premier «téléphone» véritablement cellulaire

16/09/2012 11:31 EDT | Actualisé 16/11/2012 05:12 EST

BÂLE, Suisse - Des biologistes de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) et de l'Université de Bâle sont parvenus à mettre au point un "téléphone" véritablement cellulaire. Reprogrammant des cellules de mammifères, ils les ont modifiées de manière à en faire des émetteurs-récepteurs de signaux chimiques particuliers. A terme, les scientifiques espèrent un jour arriver à freiner ou arrêter une formation maligne de vaisseaux.

Les bio-ingénieurs de l'équipe du Pr Martin Fussenegger à l'EPFZ et de Jörg Stelling du département des bio-systèmes à Bâle ont ainsi réalisé pour la première fois un "système de communication" artificiel à double voie (duplex) au moyen de cellules animales. Le but est de disposer d'un outil permettant d'intervenir dans un système de communications cellulaires hors contrôle ou fonctionnant mal.

Ce système synthétique de communication est cellulaire au plein sens du terme, selon Martin Fussenegger. D'autres équipes de recherche ont déjà mis au point des réseaux communicants avec des bactéries et des levures, mais c'est la première fois que l'on parvient à faire communiquer entre elles des cellules de mammifères, bien plus complexe que des bactéries.

Le "téléphone" cellulaire comprend des molécules-signaux et des "appareils" biologiques capables de recevoir ces signaux, de les décoder et de réagir à l'information envoyée. Les "appareils" sont constitués de gènes et de protéines. Les composants de cet appareil peuvent être associés de manière modulaire.

Si l'on injecte de l'indol, une substance odoriférante, la cellule émettrice fabrique alors un acide aminé, le L-tryptophane. Ce dernier acide gagne ensuite la cellule réceptrice, laquelle sait reconnaître et traiter le signal. La cellule réceptrice, en réponse au L-tryptophane, fabrique alors de l'acétaldéhyde, substance que l'émetteur, à son tour, sait reconnaître et traiter. Lorsqu'au bout d'un certain temps une certaine concentration d'acétaldéhyde est atteinte ou que l'indol est consommé, la cellule émettrice arrête ses émissions de L-tryptophane et le système s'arrête tout seul.

La communication intercellulaire dans les organismes multicellulaires est de toute première importance. C'est ainsi que les processus inflammatoires sont régulés ou que les hormones insuline et glucagon contrôlent le taux de sucre dans le sang. C'est également de cette manière que les vaisseaux sanguins sont formée et entretenus. Lorsque la croissance des vaisseaux est achevée, un signal en retour stoppe la perméabilité des cellules endothéliales et arrête le processus de formation.

Les chercheurs zurichois et bâlois sont donc parvenus à copier exactement ce processus: à la fin, la cellule émettrice fabrique bien la molécule Ang1 qui stoppe toute "la machine" cellulaire.

Si le signal VEGF (vascular endothelial growth factor), dans un organisme, sort de ses rails, alors se forment des vaisseaux en excès qui alimenteront une tumeur en formation. La stratégie du "téléphone cellulaire" pourrait ainsi permettre de freiner ou d'arrêter une formation maligne de vaisseaux. "Nous espérons", a confié le Pr Fussenegger, "qu'avec les 'téléphones' cellulaires synthétiques et des 'appels' ciblés, nous pourrons corriger un jour les maladies qui impliquent les systèmes de communications intercellulaires".

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