Résumé :
Une équipe de recherche internationale a révélé pour la première fois un mécanisme moléculaire clé pour la survie d'un parasite avec une résolution quasi atomique, fournissant ainsi des indices importants pour le développement de nouveaux traitements contre d'importantes maladies parasitaires autres que Plasmodium. L'étude a été menée conjointement par des chercheurs de l'Université de Liège en Belgique et de l'Université Rockefeller aux États-Unis. La recherche se concentre sur les parasites trypanosomiens, responsables de maladies telles que la leishmaniose, la maladie du sommeil africaine et la maladie de Chagas, qui touchent des millions de personnes dans le monde.
Bien que des traitements pertinents soient actuellement disponibles, ils se heurtent généralement à des problèmes tels qu'une efficacité limitée, des effets secondaires graves et une résistance croissante aux médicaments. En outre, certains de ces parasites peuvent également infecter le bétail et les cultures, provoquant d’importantes pertes agricoles et économiques.
Les chercheurs ont réussi à reconstruire la structure tridimensionnelle d'une machine moléculaire géante appelée « transspliceosome ». Cette structure est responsable d’un maillon clé dans le traitement de l’information génétique à l’intérieur de la cellule parasitaire et constitue un mécanisme essentiel indispensable aux activités vitales des parasites trypanosomiens.
Dans les organismes vivants, l'information génétique contenue dans l'ADN doit d'abord être transcrite en ARN, puis transformée en ARN messager mature qui peut guider la synthèse des protéines. Dans les cellules humaines, ce processus repose principalement sur l’épissage conventionnel de l’ARN, qui supprime les séquences inutiles et les épisse pour conserver les informations valides.
Cependant, les parasites trypanosomiens utilisent un mécanisme complètement différent et très spécifique appelé trans-épissage de l'ARN leader de l'épissage. Les chercheurs ont déclaré que chez ces parasites, le processus d'épissage traditionnel est extrêmement rare et que presque tous les ARN messagers obtiendront la même courte séquence d'ARN à l'extrémité 5'. Cette étape est essentielle à la maturation de l’ARN et au fonctionnement normal des cellules. Si elle est perturbée, le parasite ne peut pas survivre.
Depuis près de 40 ans, la communauté scientifique connaît l'existence de ce mécanisme, mais n'a jamais pu véritablement observer comment les machines moléculaires concernées s'assemblent et fonctionnent. Grâce à la technologie avancée de cryomicroscopie électronique, l’équipe de recherche a capturé pour la première fois deux étapes clés du fonctionnement du système et analysé son principe de fonctionnement en détail.
La recherche montre qu'au début de la réaction, le spliceosome positionne les fragments clés de l'ARN de la séquence leader d'épissage et de l'ARN à traiter dans des positions spécifiques. Puis dans un deuxième temps, ce fragment est attaché à l'ARN cible pour former l'ARN messager mature, tandis que le reste est libéré dans une structure ramifiée spécialisée.
Plus important encore, les chercheurs ont découvert que cette machine moléculaire est très différente du système de traitement de l'ARN dans les cellules humaines. Cela signifie que les scientifiques ont la possibilité de concevoir des médicaments capables de bloquer avec précision le processus de trans-épissage du parasite, tuant ainsi le parasite sans avoir d'effets évidents sur les cellules humaines.
L'équipe de recherche a déclaré que ce résultat a non seulement résolu un mystère biologique qui a intrigué la communauté scientifique pendant des décennies, mais a également fourni une nouvelle cible pour le développement de médicaments antiparasitaires. Avec l’approfondissement continu de la compréhension de la structure et du fonctionnement de cette machine moléculaire unique, on s’attend à ce que de nouveaux traitements plus sûrs et plus efficaces soient développés à l’avenir pour lutter contre la leishmaniose, la maladie du sommeil, la maladie de Chagas et d’autres maladies parasitaires importantes qui affectent depuis longtemps la santé publique mondiale.
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