Dans le long combat contrela mucoviscidose, maladie génétique affectant les voies respiratoires qui touche plus de 70 000 personnes dans le monde (6 000 en France), toute avancée, même fondamentale, est importante. C'est le cas du résultat obtenu par Isabelle Callebaut et Jean-Paul Mornon, chercheurs à l'Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés¹, en collaboration avec Pierre Lehn de l'institut Sciences et ingénierie en biologie santé (ScinBioS)², à Brest et avec le soutien de l'association Vaincre la mucoviscidose : ils présentent un modèle en trois dimensions de la protéine CFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), l'une des principales responsables de la mucoviscidose³.


De fait, il suffit que cette protéine siégeant dans la membrane des cellules ait un petit défaut de structure, une micro-erreur de pliage, pour que les cellules pulmonaires ne puissent plus fluidifier correctement le mucus des voies aériennes. Les poumons se chargent alors de sécrétions épaisses et finissent par s'obstruer. Concrètement, CFTR joue un rôle similaire à un robinet : elle contrôle l'échange d'ions chlorure entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, lesquels ions interviennent dans le transport de l'eau et donc dans la fluidification du mucus. Cela, on le savait déjà. Mais ce qu'il y a de nouveau dans le modèle présenté par les chercheurs, c'est qu'il met en scène la protéine en situation sur la membrane d'une cellule : il montre comment l'erreur de pliage de CFTR met hors d'usage la fonction de robinet à chlore. « Notre modèle permet de comprendre le fonctionnement de CFTR à l'échelle moléculaire, ce qu'on ignorait jusqu'ici, explique Isabelle Callebaut. Ce résultat est le fruit d'années de travail. » En effet, pour construire leur modèle, le premier pas a consisté à trouver une sorte de moule : pour cela, il leur a fallu sélectionner des protéines bactériennes dont la structure, déjà connue, était proche de celle de CFTR. « À partir de là, nous avons pu déduire une structure tridimensionnelle générale de CFTR, que nous avons affinée et validée en y intégrant les données expérimentales provenant notamment des patients atteints de mucoviscidose. » Un espoir supplémentaire pour le traitement contre cette pathologie ? « Un tel modèle permettrait notamment de fabriquer des molécules capables d'aider la protéine à reprendre la bonne forme. Mais, tient à préciser Isabelle Callebaut, il y a encore plusieurs étapes à franchir pour pouvoir passer d'un tel résultat à la mise au point d'un traitement effectif… »

Román Ikonicoff