Prix ​​Nobel de médecine : les nerds de l’ARN | nd-aktuell.de

Les scientifiques innovateurs ont toujours traversé une période difficile, surtout lorsqu’ils menaient des recherches qui allaient à l’encontre des grands de leur domaine respectif. Ce fut souvent un voyage difficile. Sans persévérance et sans une pointe d’obsession, de nombreuses avancées n’auraient pas eu lieu. Cela s’applique également aux lauréats du prix Nobel de cette année, Katalin Karikó et Drew Weissman, qui ont reçu le prix dans le domaine de la médecine pour « leurs découvertes concernant les modifications des bases nucléosidiques, qui ont permis le développement de vaccins efficaces à ARNm contre le Covid-19 », selon le prix Nobel. Le comité des prix a annoncé la semaine du début de l’année.

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Katalin Karikó est un excellent exemple de scientifique qui a dû se frayer un chemin : fille d’origine hongroise d’un boucher et d’un biochimiste titulaire d’un doctorat, elle a été attirée dès son plus jeune âge par la synthèse de l’acide ribonucléique (ARN). Elle a travaillé sur ce sujet, d’abord à l’Université de Szeged, puis au Centre de recherche biologique de l’Académie hongroise des sciences. Cela a suscité peu d’enthousiasme et, son contrat n’ayant pas été renouvelé, elle a émigré aux États-Unis avec sa famille en 1985.

Les choses ne se sont pas beaucoup mieux passées pour elle là-bas. Elle a pu poursuivre ses expériences à la faculté de médecine de l’Université de Pennsylvanie et ce, à partir de 1998, en collaboration avec l’immunologiste Drew Weissman, qu’elle dit avoir rencontré au photocopieur. Mais il était difficile de trouver des ressources financières pour leurs projets. À cette époque, la communauté scientifique s’est concentrée sur l’introduction de l’ADN dans les cellules humaines comme molécule plus stable afin de corriger des défauts génétiques, par exemple. Lorsqu’un autre développement de médicament a échoué, Karikó a été rétrogradé à un poste postdoctoral temporaire.

L’idée était plausible d’utiliser l’ARN produit artificiellement pour stimuler les cellules afin qu’elles produisent des protéines importantes qui manquent dans le traitement de certaines maladies, ainsi que pour produire des composants viraux afin de déclencher une réaction immunitaire. L’ARN est en quelque sorte le petit frère de l’acide désoxyribonucléique (ADN). Les deux sont constitués de quatre éléments constitutifs individuels – les nucléotides, constitués chacun d’une base et d’un sucre simple. – assemblés sous forme de longues chaînes. Alors que l’ADN stocke des informations génétiques sur tous les êtres vivants, comme le sexe, la couleur des cheveux ou des yeux, l’acide ribonucléique, en tant qu’ARN messager (ARNm), transporte des copies de sections individuelles du matériel génétique du noyau cellulaire aux usines de protéines du cytoplasme pour construire instructions pour les protéines.

Karikó et Weissman étaient convaincus que l’ARNm présentait des avantages par rapport à l’ADN en tant que matrice protéique. Il n’est pas nécessaire de l’introduire dans le noyau cellulaire, ce qui simplifie le processus et présente moins de risques. D’autres pionniers avaient un point de vue similaire, mais ils ont jeté l’éponge parce que l’ARNm présentait un inconvénient crucial : les molécules sont très instables et sont attaquées et décomposées par le système immunitaire avant de pouvoir être traduites en protéines. Dans les expériences réalisées par les spécialistes de l’ARN eux-mêmes, le messager produit dans le tube à essai a également déclenché la production de cytokines et donc de graves réactions inflammatoires.

Comme elle l’a révélé il y a quelques années dans une interview accordée au magazine de l’Académie des sciences des États-Unis, Karikó a eu l’idée décisive de sa passion pour la lecture de la littérature spécialisée ancienne. Dans un article de 1963, il était fait référence à une expérience dans laquelle l’ARN isolé de mammifères ne provoquait pas de réaction immunitaire destructrice. Karikó et Weissman ont ensuite tenté de modifier légèrement l’ARNm produit artificiellement en utilisant un processus appelé modification de base. L’un de leurs nucléotides est l’uridine. Lorsque les scientifiques l’ont remplacé par ce qu’on appelle la pseudouridine, que l’on trouve également dans l’ARN animal, le système immunitaire a à peine réagi aux brins moléculaires étrangers et a également produit beaucoup plus de protéines souhaitées.

Karikó et Weissman ont résumé leurs résultats dans une étude de 2005 dont la publication n’a pas été initialement acceptée par Nature. Mais la revue spécialisée « Immunity » a publié des découvertes qui ont finalement été révolutionnaires pour la technologie de l’ARNm. Diverses entreprises de biotechnologie, dont Moderna aux États-Unis et Biontech en Allemagne, ont ensuite utilisé les nouvelles connaissances issues de la recherche fondamentale. Et ce n’est pas tout : les fondateurs de Biontech, Ugur Sahin et Özlem Türci, ont remporté Karikó pour ce qui était alors encore une très petite entreprise. De 2013 à septembre 2022, elle occupe le poste de vice-présidente principale.

Dans le secteur des vaccins, la technologie de l’ARNm est quelque chose de complètement nouveau. Jusqu’à présent, les virus ou les bactéries eux-mêmes étaient censés entraîner le système immunitaire. Ils ont été administrés sous forme vivante, affaiblie ou tuée. Cependant, il y a toujours eu des accidents ou des incidents tragiques, comme le retour du virus inactivé de la poliomyélite à sa forme virulente. Si seules des parties protéiques du virus sont administrées, des adjuvants sont nécessaires pour renforcer la réponse immunitaire. La production de vaccins conventionnels, par exemple contre la grippe saisonnière, prend souvent des mois car elle nécessite des systèmes vivants tels que des œufs de poule ou des cultures cellulaires.

Avec les vaccins à ARNm, seul le modèle est transféré ; le corps de la personne vaccinée produit lui-même les parties du virus – dans le cas du Sars-CoV-2, la protéine de pointe avec laquelle le virus s’ancre aux cellules du corps – contre laquelle la défense immunitaire fournit ensuite des anticorps appropriés. Les optimistes de la communauté scientifique estiment qu’il s’agira d’une nouvelle plateforme qui remplacera progressivement d’autres vaccins et révélera des moyens complètement nouveaux de lutter contre les maladies.

«La production rapide est peut-être le plus grand avantage des vaccins à ARNm», explique Karikó, lauréat du prix Nobel. « Vous pouvez commander et recevoir le gène souhaité dans un délai d’un à deux jours et l’utiliser comme modèle pour produire de l’ARNm en quelques heures. »

Mais ce qui est théoriquement possible ne concerne qu’un seul côté. L’autre : ce n’est pas un hasard si aucune autorisation n’est en vue ni pour le traitement du cancer, ni pour la vaccination contre la grippe, le paludisme ou la tuberculose. Les sceptiques soulignent les problèmes pratiques du développement. En outre, les effets secondaires extrêmement rares mais encore mystérieux qui surviennent lors des vaccinations contre le Covid-19 devraient faire l’objet de recherches plus approfondies. Et il est difficile de mener des études cliniques car, comme pour les virus de la grippe, « une grande partie de la population est infectée et porte déjà des anticorps », comme l’admet Karikó. Le Sars-CoV-2, en revanche, était prédestiné à réaliser un test sur le terrain. Et ce qu’elle ne dit pas : des ressources financières appropriées étaient également disponibles ici.

Néanmoins, les vaccins à ARNm ont rendu un grand service dans la lutte contre une pandémie mortelle, du moins pour une partie de l’humanité. Et sans les recherches fondamentales des deux lauréats du prix Nobel, cela n’aurait probablement pas été possible. Après sa carrière mouvementée, Katalin Karikó regorge de récompenses. Et la femme de 68 ans reçoit désormais également la reconnaissance qu’elle mérite dans son pays. Une fresque murale en son honneur existe à Budapest depuis 2021, et l’Académie hongroise des sciences en a fait un membre honoraire. Et depuis qu’elle a quitté Biontech, elle enseigne en tant que professeur à l’Université de Szeged.

“En science, on travaille souvent sans certitude d’obtenir des résultats”, explique Karikó, faisant une comparaison avec sa fille, la championne olympique d’aviron Susan Francia : “Vous êtes assis dans un bateau qui recule sans une idée claire de ce que c’est à quelle distance se trouve la ligne d’arrivée.«

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