Inflammation et cancer : l’identification du rôle du cuivre ouvre la voie à de nouvelles applications thérapeutiques

26 AVR 2023 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE) | BASES MOLÉCULAIRES ET STRUCTURALES DU VIVANT | BIOLOGIE CELLULAIRE, DÉVELOPPEMENT ET ÉVOLUTION | CANCER

L’équipe de recherche a élaboré un « prototype-médicament » capable d’atténuer tant les mécanismes d’inflammation que les processus potentiellement impliqués dans la dissémination métastatique. © Institut Curie / BELONCLE Frank

Pour la première fois, des chercheurs de l’Institut Curie, du CNRS et de l’Inserm dévoilent une chaîne de réactions biochimiques jusque-là inconnue : elle implique le cuivre et conduit à des modifications métaboliques et épigénétiques[1] qui activent l’inflammation et la progression tumorale. Mais ce n’est pas tout : l’équipe de recherche a élaboré un « prototype-médicament » capable d’atténuer tant les mécanismes d’inflammation que les processus potentiellement impliqués dans la dissémination métastatique. Publiés dans la revue Nature le 26 avril 2023, ces résultats laissent entrevoir de nouvelles opportunités thérapeutiques dans le contrôle de l’inflammation et du cancer.

L’inflammation est un processus biologique complexe qui permet l’élimination des pathogènes et la réparation des tissus endommagés. Cependant, une dérégulation du système immunitaire peut conduire à une inflammation incontrôlée qui entraîne des lésions et qui contribue à des processus pathologiques. C’est le cas du cancer où le rôle de l’inflammation est avéré dans la progression tumorale. Or, les mécanismes moléculaires sous-jacents à l’inflammation restent encore mal connus aujourd’hui et, de fait, le développement de nouveaux médicaments représente un défi considérable.

En 2020 déjà, le Dr Raphaël Rodriguez, directeur de recherche au CNRS et chef de l’équipe « Chemical Biology » à l’Institut Curie (Equipe Labellisée Ligue Contre le Cancer) au laboratoire Chimie et biologie de la cellule (Institut Curie/ CNRS/ Inserm), avait apporté un éclairage nouveau sur un récepteur membranaire appelé CD44, qui marque la réponse immunitaire, l’inflammation et le cancer en particulier. Le chercheur et son équipe avaient ainsi montré que CD44 permettait le transport du fer dans la cellule[2], déclenchant alors une série de réactions conduisant à l’activation de gènes impliqués dans le processus métastatique.

« Il s’agit là d’un phénomène de plasticité cellulaire que nous avons continué d’étudier avec l’implication d’autres métaux aussi internalisés grâce à CD44, en particulier le cuivre », explique le chercheur.

Le cuivre à l’origine de modifications épigénétiques


Aujourd’hui, avec ses collègues[3], le Dr Rodriguez vient de franchir une nouvelle étape.
Les chercheurs ont en effet réussi à identifier une voie de signalisation impliquant le cuivre et conduisant à l’expression des gènes de l’inflammation dans les macrophages, des cellules qui sont présentes dans tous les tissus et qui jouent un rôle majeur dans la réponse immunitaire innée.

Une fois internalisé dans les macrophages, le cuivre pénètre dans les mitochondries (les organites responsables de la respiration cellulaire), où il catalyse l’oxydation du NADH en NAD+ (nicotinamide adénine dinucléotide, une molécule nécessaire à l’activité de certaines enzymes). L’augmentation de NAD+ dans les cellules permet l’activation d’autres enzymes, impliquées dans la production de métabolites essentiels à la régulation épigénétique. Ces métabolites permettent alors l’activation des gènes impliqués dans l’inflammation.

 

Inflammation et cancer : des mécanismes moléculaires communs

Les scientifiques ne se sont pas contentés de cette découverte : ils ont également conçu des molécules capables de se lier au cuivre, inspirées de la metformine[4]. En les testant sur des modèles d’inflammation aigüe d’origine virale ou bacterienne, ils ont identifié qu’une molécule de synthèse dimère de la metformine, LCC-12 (aussi nommée Supformine), réduisait l’activation des macrophages et atténuait l’inflammation.

« Nos travaux nous ont permis de développer un prototype de médicament qui inactive le cuivre dans la machinerie métabolique de la cellule, bloquant ainsi l’expression des gènes impliqués dans l’inflammation », décrypte le Dr Rodriguez.

Pour finir, ils ont appliqué cette stratégie thérapeutique sur des cellules cancéreuses engagées dans une transition épithélio-mésenchymateuse[5]. Là encore, la Supformine a mis un frein au mécanisme cellulaire et donc à la transformation des cellules.

« Les gènes activés au sein des cellules cancéreuses ne sont pas les mêmes que ceux impliqués dans les cellules immunitaires, mais la réaction en chaîne qui conduit aux modifications épigénétiques est identique », explique le Dr Rodriguez.

Ces résultats mettent ainsi en évidence le rôle du cuivre des cellules cancéreuses et leur capacité à adopter un caractère métastatique.

Le Dr Raphaël Rodriguez conclut : « Notre étude révèle finalement que les processus inflammatoires et cancéreux dépendent de mécanismes moléculaires semblables et pourraient donc bénéficier dans le futur de thérapies innovantes similaires, telles que celle testée avec le Supformine »


L’explication en vidéo du Dr Raphaël Rodriguez :

[1] L’épigénétique étudie les mécanismes intervenant dans la régulation des gènes, essentielle à l’action des cellules et au maintien de leur identité. Contrairement aux mutations génétiques qui sont figées, les modifications épigénétiques sur l’ADN ou les histones sont réversibles.

[2] Lire le communiqué de presse « Cancer : un nouveau mécanisme de régulation de l’activité cellulaire impliquant le fer » : https://curie.fr/sites/default/files/medias/documents/2020-08/CPCNRS-CD44ferCancer-FR-emb.pdf

[3] L’étude a été menée à l’Institut Curie, au sein de l’unité Chimie et biologie de la cellule (Institut Curie, CNRS, Inserm), en collaboration avec l’UVSQ, l’hôpital Raymond Poincaré (AP-HP), Gustave Roussy, l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (CNRS/Université Paris-Saclay), Multimodal Imaging Center (Centre d’imagerie multimodale, CNRS/Institut Curie/Inserm/Université Paris-Saclay), Centre d’infection et d’immunité de Lille (CNRS/Inserm/Institut Pasteur de Lille/CHU de Lille/Université de Lille), Institut de pharmacologie et biologie structurale (CNRS/Université Toulouse III) ainsi que des chercheurs britanniques et australiens.

[4] Le Metformin est un traitement utilisé contre le diabète de type 2, capable de former un complexe bi-moléculaire avec le cuivre.

[5] La transition épithélio-mésanchymateuse (TEM) est la première étape permettant aux cellules cancéreuses de métastaser.

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Les antibiotiques perturbent l’efficacité de l’immunothérapie

03 NOV 2017 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE) | CANCER
 
Une étude publiée dans la revue Science par des chercheurs de Gustave Roussy, l’Inserm, l’Inra, l’AP-HP, IHU Méditerranée Infection et l’Université Paris-Sud démontre que la prise d’antibiotiques affecte l’efficacité d’un traitement par immunothérapie chez des patients atteints d’un cancer. Or, environ 20% des malades du cancer sont sous antibiothérapie. En analysant le microbiote intestinal de patients par métagénomique, les chercheurs ont montré que la présence de la bactérie Akkermansia muciniphila est associée à une meilleure réponse des patients à l’immunothérapie par anticorps anti-PD-1. De plus, en administrant cette bactérie à des souris comportant un microbiote défavorable, l’activité anti-tumorale de l’immunothérapie est restaurée.

Véritable révolution thérapeutique, l’immunothérapie a prouvé sa supériorité sur le traitement standard dans la prise en charge du mélanome métastatique, du cancer du poumon, du rein ou encore de la vessie mais son efficacité est limitée à une proportion de malades. «Nos travaux expliquent en partie pourquoi certains patients ne répondent pas. La prise d’antibiotiques a un impact négatif sur la survie des malades sous immunothérapies. La composition du microbiote est un facteur prédictif de réussite » résument le Dr Bertrand Routy, médecin hématologue à l’origine de ces travaux et sa directrice, le Pr Laurence Zitvogel, directrice du laboratoire « Immunologie des tumeurs et immunothérapie » (Inserm/Université Paris-Sud/Gustave Roussy).
Dans une première série, sur 249 patients traités par immunothérapie basée sur l’anti-PD-1/PD-L1 pour un cancer avancé du poumon, du rein ou de la vessie, 28% avaient pris des antibiotiques à cause d’une infection dentaire, urinaire ou pulmonaire mais leur état de santé général n’était pas différent de celui des patients non traités par antibiotiques.

Les résultats de l’étude démontrent qu’en créant un déséquilibre au niveau du microbiote intestinal (ou dysbiose), la prise d’antibiotiques deux mois avant et jusqu’à un mois après le début du traitement a un impact négatif sur la survie sans progression de la maladie  et la survie globale des patients dans ces trois types de cancer.

Un microbiote favorable déterminé par métagénomique
La composition précise du microbiote intestinal a été établie par métagénomique avant puis pendant le traitement sous immunothérapie chez 153 patients atteints d’un cancer du poumon ou du rein. Cette analyse de tous les gènes bactériens présents dans le microbiote intestinal a été menée par l’Inra (MétaGénoPolis, Dr Emmanuelle Le Chatelier). Une composition favorable, enrichie en Akkermansia muciniphila, a été identifiée chez les patients répondant le mieux à l’immunothérapie et chez ceux dont la maladie était stabilisée pendant au moins 3 mois.

Booster un microbiote défavorable
Pour prouver un lien direct de cause à effet entre la composition du microbiote intestinal et l’efficacité de l’immunothérapie, un microbiote favorable (provenant de patients ayant démontré une bonne réponse clinique à l’immunothérapie anti-PD-1) et un microbiote défavorable (provenant de patients en échec) ont été transférés à des souris qui en étaient dépourvues. Les souris transplantées avec le microbiote favorable présentaient une évolution favorable lorsqu’elles étaient traitées par immunothérapie contrairement à celle comportant le microbiote défavorable. Chez ces dernières, l’administration d’Akkermansia muciniphila a permis de restaurer l’efficacité de l’immunothérapie par anti-PD-1. En modifiant le microbiote de la souris, l’efficacité de l’immunothérapie a été rétablie grâce à l’activation de certaines cellules du système immunitaire.
Les résultats d’une équipe américaine (Dr Jennifer Wargo, MD Anderson, Houston, Texas) publiés en même temps dans la même revue viennent appuyer ces données en démontrant que la composition du microbiote de patients atteints d’un mélanome métastatique permet de prédire leur réponse à une immunothérapie anti-PD-1.
Ces travaux se poursuivent dans le cadre du projet Torino-Lumière (programme d’investissement d’Avenir de 9 M€). L’objectif du projet Torino-Lumière est de développer de nouveaux marqueurs prédictifs de la réponse thérapeutique aux immunothérapies des patients porteurs de cancers bronchiques, à partir de l’étude de leur microbiote. Une étude prospective multicentrique a démarré en 2016 avec pour objectif d’établir des signatures bactériennes favorables afin de développer des traitements basés sur une combinaison bactéries/immunothérapies.

À propos de l’immunothérapie
Les immunothérapies ont engendré une révolution thérapeutique en cancérologie. Ces nouvelles immunothérapies, par transfert de lymphocytes T activés ou par anticorps monoclonaux (anti-CTLA4 ou anti-PD1) ou bispécifiques, déclenchent le réveil du système immunitaire du patient.  Elles permettent non seulement de réduire la taille des tumeurs mais aussi, et pour la première fois, de prolonger notablement la survie des malades voire de les guérir de cancers métastatiques ou localement avancés.

À propos du microbiote intestinal
Le microbiote intestinal (anciennement appelé flore intestinale) est un écosystème complexe composé de 100 000 milliards de bactéries, virus, archae, parasites, levures… Ceux-ci colonisent l’intestin dès la naissance et participent à la maturation des défenses immunitaires. Chaque individu est doté d’un microbiote qui lui est propre. Sa composition est dictée par des facteurs génétiques, nutritionnels et environnementaux.

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groupe sanguin

Consulter aussi dans le dictionnaire : groupe
Cet article fait partie du dossier consacré à l'immunité.
Ensemble d'antigènes portés par les éléments figurés du sang et certaines protéines sériques, génétiquement induits et génétiquement indépendants les uns des autres et se répartissant en systèmes. (L'identification de groupes leucocytaires, plaquettaires et d'immunoglobulines conduit à une définition plus extensive des groupes sanguins, définition limitée à l'origine aux seuls groupes érythrocytaires.)

MÉDECINE
Des antigènes portés par des cellules du sang, et identifiés par des anticorps spécifiques définissent les groupes sanguins. D'un individu à l'autre, au sein d'une même espèce, on constate des variations (allotypie).

HISTORIQUE
La découverte par Karl Landsteiner, en 1900, du système ABO constitue l'identification du premier système de groupes sanguins. De loin le mieux connu, il est à la base de la transfusion sanguine. Landsteiner et Philip Levine découvrent, en 1927, les systèmes MN et P, puis Levine, en 1939, démontre l'existence du système Rhésus. Le nom de Rhésus donné à cet antigène, résulte d'une confusion au début avec l'antigène LW, défini par Landsteiner et Alexander Wiener par hétéro-immunisation de lapins avec des hématies du macaque rhésus (Macaca mulatta). On compte actuellement plus de 20 systèmes de groupes érythrocytaires, dont les principaux sont, par ordre chronologique de leur découverte : ABO et Hh, MNS, P, Rh, LW, Lutheran, Kell, Duffy, Lewis.
La découverte du système ABO a permis l'essor de la transfusion sanguine, elle-même à l'origine de progrès considérables en médecine, mais surtout en chirurgie. Ainsi s’est développée l'immunohématologie, enrichie, entre 1955 et 1960, par la reconnaissance des antigènes portés par les leucocytes et les plaquettes. Jean Dausset a montré qu'il s'agit d'un système d'histocompatibilité. En 1956 ont été découverts des groupes de protéines sériques.

LE SYSTÈME ABO
PRINCIPE
Les membranes des érythrocytes (hématies ou globules rouges) humains possèdent des antigènes appelés agglutinogènes, dont les plus importants et les mieux connus sont les agglutinogènes A et B. Selon la présence ou l'absence de ces deux agglutinogènes sur leurs globules rouges, les individus sont répartis en quatre groupes sanguins principaux : le groupe A (qui possède des agglutinogènes A), le groupe B (agglutinogènes B), le groupe AB (qui possède les deux agglutinogènes) et le groupe O (qui ne possède aucun agglutinogène).

Les anticorps anti-agglutinogènes sont appelés agglutinines. Ils peuvent être hérités ou résulter de l'exposition aux globules rouges d'un autre sujet, par exemple au cours d'une transfusion ou pendant une grossesse (par passage d'hématies fœtales dans la circulation sanguine maternelle). Les agglutinines produites par un individu sont dirigées contre le ou les agglutinogènes absents de ses globules rouges.
Ainsi, les individus du groupe A possèdent sur leurs globules rouges des agglutinogènes A, et ils développeront des anticorps dirigés contre les agglutinogènes du groupe B (agglutinines anti-B). Quand on mélange leur plasma avec des cellules du groupe B, ces agglutinines et les agglutinogènes des cellules B réagissent, produisant l'agglutination des cellules du groupe B, puis leur destruction (hémolyse).
De la même façon, les individus du groupe B possèdent des agglutinogènes B, tandis que leurs anticorps sont dirigés contre les agglutinogènes A (agglutinines anti-A).
Les individus du groupe AB possèdent à la fois les agglutinogènes A et B ; ils n’ont ni anticorps anti-A, ni anticorps anti-B : ils n'ont ainsi aucune agglutinine circulante, sinon ils agglutineraient leurs propres globules rouges.
À l’inverse, les sujets du groupe O, dont les globules rouges ne portent aucun agglutinogène, ont des anticorps dirigés contre les deux types d’agglutinogènes : ils ont des agglutinines anti-A et anti-B ; c'est pourquoi il ne peut leur être transfusé que du sang de leur propre groupe.
Certains sujets possèdent, outre l'agglutinogène A, un agglutinogène supplémentaire appelé A1. Le groupe A est donc subdivisé en groupe A1 (ceux qui possèdent les deux agglutinogènes A) et le groupe A2 (ceux qui n'ont que l'agglutinogène A). Ainsi, on distingue en fait six groupes sanguins ABO : A1, A2, B, A1B, A2B, O.

DÉTERMINATION DU GROUPE SANGUIN

Groupes sanguins
La pratique du groupage sanguin dans le système ABO doit comporter obligatoirement deux épreuves : l'une, globulaire, recherche les antigènes sur la membrane des globules rouges avec les anticorps correspondants ; l'autre, sérique, met en évidence les anticorps dans le sérum avec des globules rouges de groupe connu. Un résultat est définitif si les deux épreuves sont concordantes. La détermination des groupes sanguins s'effectue aisément en mélangeant sur une lame les globules rouges d'un sujet avec des antisérums appropriés et en examinant s'il se produit ou non une agglutination.

COMPATIBILITÉS TRANSFUSIONNELLES

Des réactions transfusionnelles hémolytiques graves surviennent en effet lorsque du sang est transfusé à un sujet dont le groupe sanguin est incompatible, c'est-à-dire à un sujet qui possède les agglutinines anti-globules rouges du sang donné (il y a dans ce cas incompatibilité sanguine entre les deux sujets).
Le sang du groupe A peut être transfusé aux individus du groupe A et à ceux du groupe AB, et le sang du groupe B aux sujets du groupe B et à ceux du groupe AB.
Les personnes du groupe AB sont appelées des receveurs universels parce qu'elles n'ont aucune des deux agglutinines anti-A et anti-B (aucun anticorps anti-globule rouge) ; elles peuvent donc recevoir sans risque du sang de n'importe quel groupe. En revanche, leur sang, qui porte les deux agglutinogènes A et B, ne peut être transfusé qu’à des personnes également AB.
À l'inverse, les individus du groupe O sont appelés donneurs universels parce que leurs globules rouges ne portent aucun des deux agglutinogènes A et B ; leur sang ne déclenchera pas de réaction avec des agglutinines et peut donc généralement être injecté à n'importe qui. En revanche, comme ils possèdent à la fois les anticorps anti-A et les anticorps anti-B, ils ne peuvent recevoir que du sang de groupe O.

GROUPES SANGUINS ET GÉNOTYPES
Les groupes sanguins sont héréditaires, et le groupe ABO est porté par un seul locus. Il peut donc y avoir trois types d'allèles A, B et O. L’allèle O est récessif par rapport aux allèles A et B ; les allèles A et B sont, eux, dominants. Plus précisément, s’ils sont présents tous les deux, ils s’expriment tous les deux : ils sont dits codominants.
De sorte qu'un sujet du groupe O présente le génotype OO, celui du groupe A, le génotype AA ou AO, celui du groupe B, le génotype BB ou BO et celui du groupe AB, le génotype AB. Lorsqu'on connaît les groupes sanguins des parents, on peut donc supputer les génotypes possibles de leurs enfants. De même, quand les groupes sanguins d'une mère et de son enfant sont identifiés, il est possible de vérifier qu'un homme de groupe sanguin donné peut ou ne peut pas être le père (un père AB ne peut avoir un enfant O, par exemple). C'est pourquoi la connaissance des groupes sanguins intervient en médecine légale dans la recherche de paternité. Elle ne permet toutefois pas de prouver qu'un homme est le père, mais seulement d'exclure, avec certitude, une éventuelle paternité.

LE SYSTÈME RHÉSUS
Ce système vient apporter une information supplémentaire à la classification établie par les groupes sanguins érythrocytaires. Il distingue 5 types d'antigènes : D, C, c, E et e. La présence de l'antigène D définit le groupe Rhésus positif, et son absence le groupe Rhésus négatif, les autres antigènes étant présents dans l'un et l'autre cas. Les anticorps correspondant à l'antigène D n'existent pas de façon naturelle mais peuvent apparaître après immunisation, lors d'une transfusion ou d'une grossesse, par exemple.

LES AUTRES SYSTÈMES MAJEURS
En matière de transfusion, on peut tenir compte du système Kell, du système Duffy, du système Kidd et du système MNS. Le plus important, le système Kell, fait l'objet d'une détermination chez les femmes enceintes et chez les multitransfusés et comporte 2 antigènes dont le plus fréquent, l'antigène K, stimule une forte production d'anticorps.
D'autres classifications ont trait à d'autres cellules sanguines : les antigènes propres aux plaquettes (essentiellement PLA 1 et PLA 2) offrent peu d'intérêt en transfusion ; certains antigènes sont propres aux granulocytes ; enfin, le système HLA (Human Leucocyte Antigen) repose sur la classification d'antigènes existant sur toutes les cellules du sang, sauf les globules rouges ; il présente un intérêt en transfusion et doit être pris en considération dans la transplantation de moelle osseuse et d'organe.

APPLICATIONS
Les connaissances sur les groupes sanguins ont permis la réalisation, sans danger et efficace, de la transfusion sanguine en ajustant la compatibilité entre le donneur et le receveur. Les applications de l'immunohématologie à la pathologie ont également permis d'élucider les mécanismes physiopathologiques de l'incompatibilité fœto-maternelle aux antigènes du système Rhésus et à d'autres systèmes, et le traitement de la maladie hémolytique néonatale par l'exsanguino-transfusion a pu être réalisé. Les résultats des greffes d'organes sont aussi largement tributaires des connaissances approfondies des groupes sanguins.
La connaissance de ces groupes et de leur transmission héréditaire a permis d'asseoir scientifiquement la recherche de paternité.
Elle a amené également la création d'une nouvelle discipline : l'hémotypologie, qui cherche à définir des groupes d'individus, c'est-à-dire des populations, en s'appuyant sur la répartition dans le monde des systèmes de marqueurs génétiques (groupes sanguins, tissulaires et de protéines). Cette discipline a montré qu'il n'existe pas de gènes marqueurs absolus d'une population et que la notion de race n’a pas de fondement biologique. La rareté ou la fréquence de certains gènes peuvent caractériser une population. Ces différences de fréquence peuvent avoir des conséquences sur le type de pathologie observée. Au Japon, par exemple, la maladie hémolytique néonatale Rhésus est pratiquement inconnue en raison de la rareté du groupe Rhésus négatif.

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Sommeil : le gène qui permet de dormir 2 heures de moins

Par Camille Gaubert le 29.08.2019 à 09h00

Lecture 4 min.

Dormir seulement 6 heures par nuit et avoir quand même un sommeil réparateur, c'est possible... Pour les rares détenteurs d'une mutation génétique identifiée par des chercheurs américains.

EUGENIO MARONGIU / CULTURA CREATIVE / AFP
Un chien qui aboie, un partenaire qui ronfle, un camion poubelle officiant dans la rue… Les facteurs de raccourcissement du sommeil sont nombreux dans nos quotidiens. Mais pour certaines personnes, un sommeil de 4 à 6 heures est naturellement suffisant. Chez certains d'entre eux, des chercheurs de l'Université de Berkeley (Etats-Unis) ont identifié une cause transmissible au sein des familles : un gène, dont une mutation rare agit sur les neurones responsables de l'éveil. Ces travaux sont publiés dans la revue Neuron.

Une famille qui ne dort que 6 heures par nuit

"C’est incroyable que nous en sachions si peu sur le sommeil, alors que nous y passons un tiers de notre vie", s'exclame dans un communiqué Louis Ptáček, neurologue à l’Université de Californie à San Francisco (UCSF), et l’un des deux auteurs principaux de ces travaux. Lorsqu'un de ses étudiants est venu le trouver pour en apprendre plus sur son sommeil particulièrement court et pourtant réparateur, Louis Ptáček et son équipe ont sauté sur l'occasion. Les membres de la famille de ce premier sujet d'étude qui avaient la même particularité ont été recrutés, et dûment examinés. Chacun des membres concernés n'avait besoin que de 6 heures par nuit pour être reposé, soit 2 heures de moins que la moyenne.
En séquençant l'ADN de la famille, les chercheurs ne tardent pas à découvrir une mutation rare, d'une fréquence de seulement 4 personnes pour 100.000. Le gène affecté se nomme ADRB1, et régit notamment la fonction d'un récepteur du cerveau, appelé béta1-adrénergique. "La version mutante de la protéine est beaucoup moins stable, ce qui modifie la fonction du récepteur. Cela suggère qu'il pourrait avoir des conséquences fonctionnelles sur le cerveau", explique dans un communiqué la chercheuse Ying-Hui Fu, qui a également participé à ces travaux.

INSOMNIE FATALE FAMILIALE. Certaines mutations génétiques ont des conséquences dévastatrices. Les rares familles touchées par un défaut particulier du gène PRNP sont très surveillées : vers l'âge de 50 ans, certains de ses membres peuvent soudainement perdre le sommeil et souffrir d'hallucinations, de difficultés motrices et démences. L'insomnie fatale familiale est, comme son nom l'indique, mortelle, en seulement 6 à 32 mois.

Des neurones suractivés pendant la veille et le sommeil paradoxal
En provoquant la mutation d'ADRB1 chez des souris, les scientifiques ont constaté que leur sommeil diminuait de 55 minutes en moyenne par rapport aux souris non mutées. Une analyse plus poussée a montré que le gène était fortement activé dans une partie du tronc cérébral impliquée dans des activités subconscientes telles que la respiration, les mouvements oculaires et le sommeil. En somme, les neurones dans lesquels le gène ADRB1 était très exprimé étaient bien plus actifs que les neurones normaux pendant la veille et le sommeil paradoxal – pendant lequel on rêve beaucoup.
Selon les chercheurs, c'est cette activité neuronale intense qui serait la cause du sommeil raccourci. Cependant, "il est probable que le 'temps de sommeil requis' soit un trait génétique résultant des contributions de nombreuses variantes de nombreux gènes", tempèrent les chercheurs dans la publication. Ils espèrent donc trouver d'autres gènes impliqués dans d'autres familles de petits dormeurs.

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Ce gène n'est qu'une des pièces du puzzle
Avec son sommeil réparti sur la journée et fragmenté, la souris n'est pas un modèle très proche de l'humain en ce qui concerne le sommeil, comme le concèdent les scientifiques. "Mais étudier le sommeil chez l'humain est également un défi, car le sommeil est à la fois un comportement et une fonction de la biologie", explique Ying-Hui Fu. "Nous buvons du café, nous veillons tard et nous faisons d'autres choses qui vont à l'encontre de nos tendances biologiques naturelles."
Les chercheurs espèrent trouver d'autres gènes impliqués dans le faible besoin de sommeil, dans l'espoir de développer de nouveaux types de médicaments destinés à contrôler le sommeil et la veille. "Le sommeil est l'une des choses les plus importantes que nous faisons", rappelle Ying-Hui Fu, et le manque sommeil "est lié à une augmentation de l'incidence de nombreuses affections, notamment le cancer, les maladies auto-immunes, les maladies cardiovasculaires et la maladie d'Alzheimer".

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