La gestion des déchets de nos cellules est primordiale, car tout défaut dans les mécanismes d’élimination pourrait causer le cancer et des maladies neurodégénératives. C’est sur cette question fondamentale que s’est penchée l’équipe du Dr El Bachir Affar, Ph. D. du Centre de recherche de l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont faisant partie du CIUSSS de l’Est-de-l’Île-de-Montréal ainsi que ses collaborateurs. Les résultats de leur étude, qui met la lumière sur un nouveau mécanisme de fonctionnement des systèmes cellulaires responsable de l’élimination des déchets, viennent d’être publiés dans le prestigieux journal Nature Communications.
Une nouvelle clé dans la compréhension et la prévention du cancer
Une minuscule machine biologique appelée protéasome existe dans toutes les cellules de notre organisme. Cette machine est responsable de la dégradation et l’élimination des protéines indésirables, malformées ou en surplus. Ce processus est extrêmement important pour la prolifération et le fonctionnement normal des cellules. De plus, ce processus assure le recyclage des acides aminés qui sont les unités de base permettant à la cellule de fabriquer de nouvelles protéines. Cependant, les mécanismes exacts sous-jacents aux fonctions normales du protéasome sont encore mal compris.
L’équipe du Dr Affar a récemment découvert que dans des conditions de stress cellulaire, comme à la suite d’une privation de nutriments, les molécules du protéasome s’assemblent entre elles et forment de grandes structures appelées corps ou foyers. Les chercheurs ont pu démontrer que ces foyers peuvent acquérir de nouvelles fonctions qui induisent la mort des cellules par un mécanisme de suicide cellulaire appelé apoptose. Ce mécanisme semble important dans le maintien du fonctionnement des tissus et organes.
De plus, il a été possible de démontrer que ce processus devient anormal dans les cellules cancéreuses, ce qui permet d’établir son importance pour prévenir le développement du cancer. Par conséquent, cette nouvelle étude de l’équipe du Dr Affar ouvre de nombreuses perspectives dans la compréhension du fonctionnement des cellules normales et des cellules cancéreuses.
« Cette découverte est des plus excitante ! », souligne Dr Pierre Dubé, oncologue à l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont. « Dr Affar. et son équipe ont découvert un nouveau processus qui, lorsque défectueux, peut contribuer au cancer. Ceci ouvre la voie à un nouveau champ d’études et pourrait mener à l’identification de cibles moléculaires pour le traitement de certains cancers », ajoute-t-il.
« L’union fait la force s’applique aux protéasomes qui s’unissent pour accomplir leur mission à l’échelle microscopique, certes, mais il se trouve qu’on applique aussi spontanément cette logique à l’échelle des équipes de recherche et à la démarche scientifique. En effet, ce travail est le fruit d’une belle collaboration multidisciplinaire entre plusieurs collègues de l’Université de Montréal dont Dr Przemyslaw Sapieha, Ph. D., Dr Mikhail Sergeev, Ph. D., Dr Benjamin H Kwok, Ph. D., Dr Laura Hulea, Ph. D., Dr Frédérick A. Mallette, Ph. D., Dr Éric Milot, Ph. D., Dr Bruno Larrivée, Ph. D. et Dr Hugo Wurtele, Ph. D. ainsi que Dr Jean-Yves Masson, Ph. D. de l’Université Laval », indique Dr Affar.
Grâce à une subvention des Instituts de recherche du Canada récemment octroyée, l’équipe du Dr Affar, qui est également professeur titulaire au Département de médecine et professeur accrédité au Département de biochimie et médecine moléculaire de l’Université de Montréal, prévoit déterminer pourquoi et comment le protéasome orchestre son assemblage en foyers. Les chercheurs utiliseront des outils et des approches d’avant-garde pour comprendre la fonction biologique et le mécanisme d’action des foyers du protéasome.
Vers l’identification de meilleures cibles thérapeutiques dans le traitement du cancer
Les études de l’équipe du professeur Affar seront d’une grande importance, car elles permettront d’améliorer les connaissances sur les mécanismes de fonction du protéasome dans les cellules normales. De plus, en mettant en évidence les défauts qui provoquent des fonctionnements anormaux du protéasome dans les maladies, les chercheurs espèrent qu’il sera possible d’identifier de meilleures cibles thérapeutiques dans les interventions cliniques pour traiter le cancer.
Starvation-induced proteasome assemblies in the nucleus link amino acid supply to apoptosis