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Des muscles deux fois plus forts grâce à la génétique

11.11.11 - Des souris et des vers «marathoniens» ont pu être créés en diminuant la fonction d’un inhibiteur naturel de l’organisme. Cette prouesse, réalisée par une équipe de l’EPFL, de l’UNIL et du Salk Institute de San Diego sous la conduite du professeur Johan Auwerx, pourrait permettre de traiter la dégénérescence musculaire, qu’elle soit d’origine génétique ou liée au vieillissement.

S’ils n’étaient pas retenus par l’effet d’un inhibiteur naturel, les muscles seraient plus forts, plus puissants et mieux constitués qu’ils ne se sont dans les faits. Telle est l’étonnante conclusion à laquelle sont parvenus des chercheurs du Laboratoire de physiologie intégrative et systémique (LISP) de l’EPFL, en collaboration avec un groupe du Centre intégratif de génomique de l’Université de Lausanne et du Salk Institute, en Californie. En agissant sur un récepteur (NCoR1) permettant de moduler la transcription de certains gènes, ils ont pu observer une augmentation de la masse et de la qualité de la musculature de souris.

Deux «régulateurs» de la fabrication des protéines
Le mécanisme de transcription, au cours duquel des protéines sont fabriquées par l’organisme en fonction des instructions contenues dans le code ADN, est modulé par des «co-facteurs». Ceux-ci favorisent (co-activateurs) ou inhibent (co-répresseurs) cette transcription, par exemple lors de la constitution de tissus adipeux ou musculaires. Ils répondent en principe à la concentration dans l’organisme de certaines hormones, liées à l’environnement du sujet.

Dans un article paru aujourd’hui dans la revue Cell, l’équipe du professeur Johan Auwerx, directeur du LISP, délivre les conclusions d’expériences menées en parallèle sur des souris et des vers (nématodes). En agissant par modification génétique sur des lignées de ces espèces, les chercheurs ont pu supprimer le récepteur nucléaire co-répresseur NCoR1, celui qui fait office d’inhibiteur pour la fabrication des tissus musculaires.

Des muscles plus efficaces
L’effet ne s’est pas fait attendre. Sans ce «frein» naturel, la fabrication des muscles s’est révélée bien plus efficace. Les souris ayant subi cette modification se sont avérées de véritables marathoniennes, capables de courir plus longtemps et plus vite avant de montrer les premiers signes de fatigue. Au final, elles ont pu parcourir près du double de la distance franchie par celles qui n’ont pas subi ce traitement. Elles ont aussi fait preuve d’une meilleure tolérance au froid.

A la différence de recherches plus anciennes ayant aussi généré des «super-souris», ces expériences ne s’intéressent pas uniquement à la façon dont l’énergie est brûlée dans le muscle. Elles agissent au contraire sur la constitution du muscle lui-même durant la croissance de la souris. Les chercheurs ont pu confirmer au microscope que les fibres musculaires des souris modifiées sont plus denses, leur masse musculaire plus importante, et la quantité de mitochondries – qui délivrent l’énergie à l’intérieur des muscles – également supérieure.

Tous ces résultats ont été constatés également auprès des nématodes, ce qui permet aux chercheurs d’affirmer que leurs conclusions peuvent s’appliquer à un large spectre d’êtres vivants.

Obèses mais pas diabétiques
Selon un deuxième article publié dans la même revue et qui implique également ce laboratoire de l’EPFL, la suppression du NCoR1 dans les tissus adipeux a livré d’autres conclusions intéressantes. En agissant sur ce co-répresseur, il a été possible de modifier fondamentalement la corpulence des souris étudiées. De façon remarquable, «les spécimens rendues obèses par ce traitement ne souffrent pas du tout du diabète que présenterait une souris affichant un tel gabarit pour d’autres raisons», assure Johan Auwerx.

Cerise sur le gâteau, les scientifiques n’ont pas réussi, jusqu’ici, à identifier le moindre effet secondaire défavorable à l’élimination des NCoR des muscles et des graisses! Si leurs expériences ont nécessité des modifications génétiques, les chercheurs sont d’ores et déjà sur la piste de molécules médicamenteuses susceptibles de faire diminuer elles aussi l’efficacité des co-répresseurs.

Traiter la dégénérescence
Ces conclusions posent d’importants jalons dans la compréhension de certains des mécanismes fondamentaux de la constitution des êtres vivants et du rôle de ces co-répresseurs, encore peu étudiés in vivo. En outre, elles laissent déjà laisser entrevoir des débouchés thérapeutiques à long terme. «La fragilité musculaire des personnes âgées, qui conduit à des chutes et à une part très importante des hospitalisations, pourrait ainsi être combattue, souligne Johan Auwerx. De même, nous pensons que cela peut être à la base d’un traitement visant les dystrophies musculaires d’origine génétique.»

A n’en pas douter, si leurs résultats se confirment également chez les humains, ces recherches attireront également l’attention de sportifs malveillants. «Il incombera aux autorités de surveillance anti-dopage de veiller à ce qu’il n’en soit pas fait un usage contestable», conclut Johan Auwerx.

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Alumni
Olivier Glauser
Diplôme
Master en Informatique et systèmes de communication 1994
Parcours
1994 - 1996 HP
1996 - 1998 Phillippe Moris
1998 - 2005 MBA Universite de Harvard
2005 - 2009 ROTH Cl Partners
Fonction
Directeur général de Streamboat Ventures, Pékin

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