Le prix Nobel de physiologie ou m\u00e9decine a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cern\u00e9 lundi \u00e0 trois chercheurs : le biophysicien allemand Peter Hegemann, son compatriote Georg Nagel et le psychiatre et neuroscientifique am\u00e9ricain Karl Deisseroth, de l’universit\u00e9 Stanford. Le comit\u00e9 Nobel r\u00e9compense la mise au point de l’optog\u00e9n\u00e9tique, une technique qui permet d’allumer ou d’\u00e9teindre \u00e0 volont\u00e9 des neurones pr\u00e9cis \u00e0 l’aide de simples impulsions lumineuses.<\/p>\n
Pour comprendre le r\u00f4le d’une population de cellules nerveuses, les biologistes devaient jusque-l\u00e0 \u00e9tudier des cerveaux l\u00e9s\u00e9s ou supprimer g\u00e9n\u00e9tiquement certains neurones. Une m\u00e9thode imparfaite : le cerveau peut compenser la perte de cellules, et leur disparition pr\u00e9coce modifie le d\u00e9veloppement des circuits voisins. L’id\u00e9al \u00e9tait de pouvoir activer ou bloquer des neurones dans un cerveau rest\u00e9 intact, au moment choisi.<\/p>\n
La cl\u00e9 est venue d’un organisme unicellulaire, Chlamydomonas<\/em>, une microalgue qui se d\u00e9place vers la lumi\u00e8re gr\u00e2ce \u00e0 une tache oculaire. Alors \u00e0 l’universit\u00e9 Humboldt de Berlin, Peter Hegemann a montr\u00e9 qu’un \u00e9clair lumineux d\u00e9clenchait chez elle un afflux tr\u00e8s rapide d’ions, signe qu’un canal ionique s’ouvrait sous l’effet de la lumi\u00e8re. Il a ensuite identifi\u00e9 les g\u00e8nes responsables.<\/p>\n Avec Georg Nagel, alors \u00e0 l’universit\u00e9 de Wurtzbourg, il a caract\u00e9ris\u00e9 ces prot\u00e9ines, baptis\u00e9es channelrhodopsines : l’une ne laisse passer que des protons, l’autre une large gamme d’ions positifs. Georg Nagel a montr\u00e9 qu’elles fonctionnaient aussi bien dans des embryons de grenouille que dans des cellules humaines en culture, puis qu’elles pouvaient modifier le comportement d’un petit ver, C. elegans<\/em>, expos\u00e9 \u00e0 la lumi\u00e8re.<\/p>\n L’\u00e9quipe de Karl Deisseroth a transform\u00e9 cette d\u00e9couverte en outil de laboratoire. Elle a prouv\u00e9 que les channelrhodopsines provoquaient de v\u00e9ritables influx nerveux dans les neurones, trouv\u00e9 des variantes sensibles \u00e0 d’autres couleurs, ainsi qu’une version capable de faire taire les cellules. Elle a aussi con\u00e7u des sources lumineuses compactes et des fibres optiques souples pour agir dans le cerveau d’animaux libres de leurs mouvements.<\/p>\n Depuis, l’optog\u00e9n\u00e9tique a servi \u00e0 \u00e9tudier la m\u00e9moire, le r\u00e9veil ou encore les comportements maternels chez la souris. Elle a m\u00eame permis de rendre une perception limit\u00e9e de la lumi\u00e8re \u00e0 un patient atteint d’une forme de c\u00e9cit\u00e9 li\u00e9e \u00e0 la mort des cellules de la r\u00e9tine. Un rappel, aussi, que des questions de recherche fondamentale en apparence anodines, comme la fa\u00e7on dont une algue trouve la lumi\u00e8re, peuvent finir par bouleverser la m\u00e9decine.<\/p>\n <\/p>\nUne bo\u00eete \u00e0 outils devenue incontournable<\/h2>\n