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Une connexion Nobel : Un Boursier principal du CIFAR se penche sur l’horloge circadienne

by CIFAR déc. 4 / 17

Joint winners of the 2017 Nobel Prize in Physiology or Medicine.

Photo de gauche à droite : Michael Young (Université Rockefeller), Tom Jessell (Université Columbia), Jeffrey Ravetch (Université Rockefeller), Lorne Babiuk (Université de l’Alberta), Michael Rosbash (Université Brandeis), Brian Greenwood (London School of Hygiene and Tropical Medicine) et Jeff Hall (Université Brandeis) au dîner des prix Gairdner Canada 2012. Young, Rosbash et Hall ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine 2017 (Photo : Fondation Gairdner)


Le Boursier principal Joel Levine se souvient très bien du matin du 2 octobre. L’aube n’avait pas encore pointé alors qu’il conduisait jusqu’au campus de Mississauga de l’Université de Toronto. Son trajet matinal a été interrompu par sa sœur qui l’a appelé pour lui apprendre une nouvelle excitante : son mentor, Jeffrey Hall, venait de recevoir le prix Nobel.

« Je me suis mis à crier. Je n’y croyais pas », se souvient Levine qui a fait son postdoctorat avec Hall dans le département de biologie de l’Université Brandeis.

Le prix Nobel de physiologie ou de médecine 2017 a été décerné conjointement à Hall, Michael Rosbash(Université Brandeis) et Michael Young (Université Rockefeller) pour leurs découvertes de mécanismes moléculaires qui contrôlent le rythme circadien.

« Beaucoup d’entre nous savaient que c’était une possibilité, mais ça fait plusieurs années que cela se trame et, comme il y a tant de personnes méritoires dans le monde, il est impossible de savoir qui sera choisi », dit Levine.

« J’étais si content pour les trois récipiendaires que je connais personnellement. C’était un moment très intense pour moi. »

Le 10 décembre sera une autre journée mémorable. Levine sera l’une des quelques personnes du laboratoire de Hall à l’accompagner à la cérémonie de remise des prix Nobel, à Stockholm, en Suède.

« Certaines personnes sont heureuses d’aller à Disneyland, mais moi je vais à Stockholm. De voir ces personnes recevoir le prix Nobel sera extrêmement gratifiant pour moi », dit Levine.

Démystifier l’horloge biologique

En 1971, des scientifiques ont trouvé des drosophiles mutantes dont le comportement lié au rythme biologique semblait avoir été modifié. Par le recours à la mutagenèse, les scientifiques ont repéré le gène de l’horloge interne qui contrôle le rythme circadien.

Dix ans plus tard, Hall, Rosbash et Young ont élucidé les rouages du rythme circadien. Ils ont commencé par isoler le gène de l’horloge interne et ont cherché à comprendre son rôle. Le groupe de Young a découvert qu’il contrôlait le rythme circadien en interagissant avec la protéine « intemporelle » qui coopère avec la protéine de l’horloge interne alors qu’elle s’accumule pendant la nuit et se dégrade le jour en fonction d’un cycle de 24 heures. Les chercheurs ont aussi cerné des composantes protéiques connectées qui faisaient partie de ce que le comité du prix Nobel a décrit poétiquement comme l’« horloge interne cellulaire » circadienne.

« Certaines personnes sont heureuses d’aller à Disneyland, mais moi je vais à Stockholm. De voir ces personnes recevoir le prix Nobel sera extrêmement gratifiant pour moi »

« Ils ont fait quelque chose qui, je crois, n’avait jamais été fait auparavant. Ils ont donné une copie du gène normal à un animal dont l’horloge était brisée et ils ont ainsi rétabli les fonctions normales de l’horloge interne. Il s’agit quasiment de thérapie génique. Cette capacité de réparer et de changer un comportement, et de rétablir un comportement normal chez une mouche qui n’a pas cette fonction était sans précédent », dit Levine.

Cette découverte avait de vastes répercussions pour la santé et la maladie chez l’humain. Presque tous les organismes ont une horloge interne et celle-ci définit quand ils mangent et ils dorment, et quand leur corps se répare. Les trois chercheurs avaient ouvert la voie vers de nombreuses nouvelles questions biomédicales et ont réalisé de plus amples études sur le rôle interconnecté de ce gène.

La vie dans le laboratoire de Hall

« Jeff et Michael Rosbach formaient équipe et les recherches qui leur ont mérité le prix Nobel se sont faites sur une période de dix à quinze ans, avant que je n’arrive au laboratoire… mais ils avançaient encore à plein régime quand je suis arrivé », dit Levine. « C’était fou. J’adorais ça. »

Cette période a marqué Levine et ses recherches. Aujourd’hui, il se penche encore sur certaines des idées qu’il avait commencé à explorer dans le laboratoire de Hall.

Le premier projet de Levine dans le laboratoire de Hall portait sur les « horloges périphériques ». Bien que l’on se penche avant tout sur l’horloge biologique dans le cerveau, il existe des mécanismes similaires dans d’autres tissus. Dans son propre laboratoire, à l’Université de Toronto à Mississauga, Levine et ses collègues ont étudié les cellules qui composent les phéromones, ainsi que le fonctionnement de leur horloge biologique.