Les Prix Nobel de Médecine et Physiologie ont été décernés en 2019 à trois chercheurs, William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe, et Gregg L. Semenza pour "leurs découvertes sur la façon dont les cellules perçoivent et s'adaptent à la disponibilité en oxygène".
Le domaine de l’hypoxie est un domaine où les chercheurs du département de Biologie Médicale du CSM excellent depuis de nombreuses années. Afin de célébrer leurs collègues nobélisés, le Dr Jacques Pouysségur, responsable de l’équipe "Hypoxie tumorale et Métabolisme" du CSM et ses collègues J. Lopez-Borneo, S, Walmsley et H. Sadek, ont organisé lors de la dernière conférence internationale "Hypoxia: Molecules, Mechanisms & Diseases", une session spéciale en leur honneur avec une standing ovation des 350 chercheurs présents. Ce congrès, normalement organisé tous les deux ans, s'est tenu à Keystone dans le Colorado (USA) en Janvier dernier.
Les premières bactéries marines qui ont évolué dans les profondeurs volcaniques ont émergé sur une planète sans oxygène, riche en eau et gaz carbonique (CO2). Leur évolution complexe a conduit en plusieurs étapes de photosynthèse en la capture du CO2 et à l’hydrolyse de l’eau (H2O) en oxygène (O2). Cet oxygène planétaire (21%) est une source de vie pour le monde animal mais aussi une forme de ‘pollution’ unique si l’on considère l’extrême réactivité de l’oxygène pour les molécules de la vie.
Les découvertes des 3 Nobels 2019
Gregg Semenza (Université John Hopkins) découvre (1993-95) le facteur de transcription HIF (Hypoxia Inducible Factor) et la séquence génique HRE (Hypoxia Response Element), site de fixation de HIF sur les gènes cibles induits par baisse d’O2 ou hypoxie. A ce jour, 2500 gènes induits par HIF ont été identifiés contrôlant la production des hématies, l’angiogénèse, la glycolyse fermentative, l’autophagie, la fréquence respiratoire…)
William Kaelin (Harvard Medical School) découvre (1999-2002) le mécanisme clef contrôlant l’expression de HIF. Bien que l’ARNm de HIF soit toujours exprimé, la protéine HIF est détruite en permanence par le système protéasome/ubiquitination en ‘normoxie’ (20-10% d’O2). W. Kaelin identifie la protéine von Hippel Lindau (VHL) et son complexe capable de reconnaître les sites oxydés de HIF sur résidus proline. De plus il identifie VHL comme un suppresseur de tumeur dont sa délétion induit une expression constitutive de HIF1/2 dans plusieurs cancers dont 80% des cancers rénaux à cellules claires.
Peter Ratcliffe (Université d’Oxford) découvre l’existence 3 HIF-prolyl hydroxylases (PHD1, PHD2, PHD3) capable d’oxyder spécifiquement HIF sur 2 résidus Proline. Ces di-oxygénases sensibles aux concentrations d’oxygène ambiant sont de véritables ‘senseurs/détecteurs’ de la concentration d’O2 de la cellule contrôlant le niveau d’expression des protéines HIFs.
Ce mécanisme de régulation de l’expression de HIF et du contrôle des gènes en réponse aux variations de la pO2 est conservé dans le règne animal de C. elegans, anémone, drosophile à l’homme. Par ailleurs ce ‘senseur’ des variations d’oxygène rassemble toutes les disciplines du vivant : biochimie, enzymologie, génétique, physiologie, médecine et évolution.
Une ‘standing ovation’ par les 350 participants de ce meeting leur a été réservée dans le plus grand des bonheurs pour tous ceux qui ont eu le privilège de suivre l’évolution de ce domaine depuis 25 ans.
Pour plus d'informations, veuillez contacter :