Prix ​​Nobel de médecine : les gagnants ont découvert ce que nous ressentons

Par Michael Le Page

Le prix Nobel 2021 de physiologie ou médecine a été décerné à David Julius et Ardem Patapoutian pour avoir découvert comment les cellules détectent la température et le toucher.

« Cela dévoile vraiment l’un des secrets de la nature », a déclaré le secrétaire du comité Nobel, Thomas Perlmann. « Cela explique au niveau moléculaire comment ces stimuli peuvent être convertis en signaux nerveux. C’est quelque chose qui est crucial pour notre survie.

La capacité pour détecter la chaleur et la pression mécanique est vital pour tout, d’éviter de se brûler à savoir quand nous devons uriner, mais jusqu’à récemment, nous ne savions pas exactement comment les cellules nerveuses détectent la chaleur et toucher.

Pour découvrir comment les cellules nerveuses détectent la chaleur, David Julius à l’Université de Californie, San Francisco, a exploité le fait que capsaïcine dans les piments active les récepteurs de chaleur. Dans les années 1990, son équipe a pris l’ADN de gènes connus pour être actifs dans les cellules sensorielles et a ajouté des fragments aux cellules qui ne répondent normalement pas à la capsaïcine.

En essayant des milliers de fragments différents pour voir ce qui a permis aux cellules de fabriquer le récepteur et de répondre à la capsaïcine, ils ont identifié une protéine maintenant appelée TRPV1 qui code pour un canal ionique situé dans la membrane cellulaire des nerfs. Des températures plus élevées ouvrent le canal ionique, entraînant un changement de tension qui fait s’embraser le nerf et procure ainsi une sensation de chaleur.

Des équipes dirigées par Julius et Ardem Patapoutian, de Scripps Research à La Jolla, en Californie, ont ensuite découvert indépendamment un canal ionique similaire appelé TRPM8 qui s’ouvre en réponse au froid plutôt qu’à la chaleur. Les deux équipes ont exploité le fait que le menthol déclenche ces récepteurs du froid. Plusieurs canaux ioniques similaires ont depuis été découverts, permettant de détecter une gamme de températures différentes.

Pour identifier les récepteurs tactiles, l’équipe de Patapoutian a utilisé des cellules qui produisent un signal électrique lorsqu’elles sont piquées. L’équipe a également identifié 270 gènes qui pourraient coder pour les protéines des récepteurs tactiles. Les chercheurs ont désactivé ces gènes dans les cellules un par un.

De cette façon, ils ont trouvé PIEZO1, un canal ionique qui s’ouvre en réponse à une pression mécanique. Cela leur a permis d’identifier une protéine similaire appelée PIEZO2. Ces récepteurs aident le corps détecte des choses tels que la pression artérielle, la pression de la vessie et la respiration en plus des contacts externes.

Perlmann a déclaré avoir brièvement parlé à Julius et Patapoutian avant l’annonce. « Je n’ai eu que quelques minutes pour leur parler, mais ils étaient incroyablement heureux et pour autant que je sache, ils étaient très surpris et peut-être un peu choqués », a-t-il déclaré.

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