Tomas Lindahl est l'un des trois lauréats du prix Nobel de chimie 2015 qui récompense ses travaux sur les mécanismes de réparation de l'ADN. Présentation de ce chercheur suédois et explication des découvertes scientifiques révolutionnaires sur l'ADN qu'il a réalisées.
Tomas Lindahl, un chercheur accompli
Tomas Lindahl est né en 1938 à Kungsholmen (Stockholm). En 1967, il reçoit son doctorat à Karolinska Institutet puis y est habilité trois ans plus tard. Il devient ensuite chercheur postdoctoral à l'université de Princeton et de Rockfeller. À son retour en Suède en 1978, il est nommé professeur de chimie médicale à l'université de Göteborg pendant 4 ans. Au Royaume-Uni, il intègre le Cancer Research UK (CRUK) et devient le premier directeur des laboratoires Clare Hall. Il cesse d'y travailler en 2009.
Photo : EPA
Il a reçu de nombreuses distinctions au cours de sa carrière. Il a notamment été nommé « Fellow of the Royal Society » en 1988 et « Fellow of the Academy of Medical Sciences » en 1998. Il a également reçu la médaille royale de la Royal Society en 2007 pour ses travaux sur les mécanismes de réparation de l'ADN.
Comment fonctionne l'ADN ?
Au centre des recherches de Tomas Lindahl, la réparation de l'ADN. Petit rappel scientifique : l'ADN ou acide désoxyribonucléique est une macromolécule biologique présente dans toutes les cellules. Il contient toute l'information génétique, le génotype, permettant le développement et le fonctionnement des être vivants. Il s'agit d'un code qui permet la synthèse de toutes les molécules ou protéines dont l'organisme a besoin. L'homme en possède 46 molécules dans chacune de ses cellules. Afin d'être protégé de toute menace, ces molécules sont situées dans le noyau de la cellule. Lorsqu'une protéine est requise pour le bon fonctionnement de la cellule, la partie de brin d'ADN codant pour cette protéine est copiée. Et c'est cette copie, appelée ARN, qui va sortir du noyau de la cellule afin de permettre la synthèse de la protéine recherchée.
Une molécule d'ADN est constituée de deux brins antiparallèles en forme de double-hélice. Chacun de ces brins est un polymère composé par la répétition d'un sucre, le désoxyribose, et d'un groupe phosphate. Les deux brins sont liés entre eux par des nucléotides. Il en existe 4 différents : l'adénine (A), le cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). Ces nucléotides s'associe par paires : A-T et C-G. Donc si l'un des brins possède la séquence ACT, le brin antiparallèle a la séquence TGA.
Source : Wikipédia
Dès les années 1960, Tomas Lindahl s'est posé la question de la stabilité de cette molécule. En effet, l'ADN reste incroyablement intact malgré les milliards de milliards de divisions cellulaires qui se produisent en permanence dans l'organisme. Cela est dû à une multitude de protéines qui s'assure qu'aucune mutation n'apparaît et qui la répare le cas échéant. Mais quels sont les processus de réparation de l'ADN ?
Les mécanismes de réparation de l'ADN
Après quelques années de recherches infructueuses, Tomas Lindahl a mis en évidence la lente dégradation permanente des molécules d'ADN. Il estime que des milliers de dégâts graves sont infligés chaque jour à l'ADN, ce qui est complètement incompatible avec l'existence de l'homme sur Terre. Sa conclusion est qu'il existe des mécanismes de réparation de ces défauts, ouvrant ainsi un tout nouveau domaine de recherche.
Tomas Lindahl a alors commencé a étudié ces mécanismes sur de l'ADN de bactéries. La cytosine (C), l'un des quatre nucléotides permettant la liaison des brins d'ADN entre eux, est très sensible chimiquement et peut facilement être endommagé. Une fois modifié, ce nucléotide ne s'attachera plus à la guanine (G) mais à l'adénine (A), ce qui engendrerait une mutation à la prochaine réplication de l'ADN. En 1974, il réussit à mettre en évidence la présence d'une enzyme (protéine) qui détruit les restes du nucléotide endommagé.
Après plus de 35 ans de recherche, Tomas Lindahl finit par compléter le schéma de réparation de l'ADN qui s'appelle la réparation par excision de base.
Source : Comité des Nobels ? Prix Nobel en Chimie 2015.
Paul Modrich et Aziz Sancar qui partagent eux aussi le prix Nobel ont mis en évidence l'existence d'autres mécanismes de réparation. Paul Modrich a expliqué pourquoi le taux d'erreur lors de la réplication de l'ADN était extraordinairement faible et Aziz Sancar a montré comment l'ADN pouvait être réparé suite à des dégradations dues aux UV.
La signification de ce prix Nobel
Au-delà d'une meilleure compréhension du fonctionnement de l'ADN, ces découvertes ont une importance capitale dans la recherche contre le cancer. En effet, il semblerait que des défauts dans la réparation de l'ADN joue un rôle clé dans l'apparition et le développement d'un cancer. Les recherches de Tomas Lindahl ont notamment permis la création d'une nouvelle famille de médicaments contre le cancer : les inhibiteurs PARP. Les PARP sont des enzymes qui font partie des mécanismes de réparation de l'ADN. Il a été constaté que des mutations de l'ADN codant pour ces enzymes étaient souvent présentes chez des patients atteints de cancer de la poitrine, des ovaires ou encore de la prostate, entraînant le mauvais fonctionnement de ces enzymes.
Vincent LECOANET lepetitjournal.com/stockholm Mardi 15 décembre 2015
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