Rester jeune au plus profond de ses cellules

Des chercheurs de l’Université de Montréal et de l’Université McGill ont découvert un nouveau complexe enzymatique qui reprogramme le métabolisme et permet de maîtriser la « sénescence cellulaire », un état atteint lorsque les cellules vieillissantes cessent de se diviser. 

Dans leur étude publiée aujourd’hui dans Molecular Cell, l’équipe de Gerardo Ferbeyre et ses collaborateurs montrent que ce complexe enzymatique, nommé HTC (hydride transfer complex), peut inhiber le vieillissement cellulaire. 

« L’HTC protège les cellules de l’hypoxie, un manque d’oxygène qui entraîne normalement leur mort », dit l’auteur principal de l’étude, Gerardo Ferbeyre, professeur de biochimie à l’UdeM et chercheur au Centre de recherche du CHUM. 

« Fait important, l’HTC peut être détourné par certaines cellules cancéreuses pour améliorer leur métabolisme, résister à un environnement hypoxique et proliférer », explique Ferbeyre, qui a fait cette découverte avec Sebastian Igelmann, doctorant dans son laboratoire et premier auteur de l’étude. 

L’HTC se compose de trois enzymes : la pyruvate carboxylase, la malate déshydrogénase 1 et l’enzyme malique 1. Toutes les trois étaient fortement exprimées dans des échantillons provenant d’un modèle de souris atteint du cancer de la prostate, créé par leurs collaborateurs à l’Université de médecine vétérinaire de Vienne, en Autriche, et dans des échantillons de tissus de patients atteints du cancer de la prostate.  

« Le plus intéressant est que l’inhibition de ces enzymes a stoppé la croissance des cellules cancéreuses de la prostate. Cela sous-entend que l’HTC pourrait être une cible privilégiée pour développer de nouvelles thérapies contre une multitude de cancers, dont le cancer de la prostate », précise Ferbeyre. 

La plupart des principaux cycles métaboliques ont été identifiés il y a plus de 50 ans, mais l’HTC demeurait inconnu des chercheurs. « Nous l’avons découvert en effectuant une analyse métabolomique de pointe, c’est-à-dire l’étude des processus chimiques du métabolisme cellulaire », dit le co-auteur de l’étude, Ivan Topisirovic, chercheur et professeur de médecine à l’Université McGill. 

Les scientifiques ont pu assembler le complexe enzymatique à partir de protéines purifiées et ont obtenu des données biophysiques sur sa composition. La prochaine étape consistera à générer une structure détaillée et de haute résolution du complexe enzymatique afin de concevoir des médicaments capables de moduler ses fonctions. 

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À propos de l’étude 

L’article « A hydride transfer complex reprograms NAD metabolism and bypasses senescence, » par Sebastian Igelmann et ses collègues a été publié le 16 septembre 2021 dans Molecular Cell. Le financement de l’étude a été assuré par les Instituts de recherche en santé du Canada, l’Institut de recherche de la Société canadienne du cancer, la Fondation Terry Fox, la Chaire CIBC de recherche sur les causes du cancer du sein, le Fonds de recherche du Québec-Santé, l’Institut du cancer de Montréal et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada. 

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