La technique de l’interférence par l’ARN (ARNi) est de plus en plus utilisée dans les laboratoires de recherche car elle permet d’éteindre spécifiquement un gène afin d’en étudier son rôle.

La découverte

Tout est parti d’une simple observation : en 1990, souhaitant augmenter la pigmentation des pétales de pétunia, des chercheurs américains ont introduit des copies supplémentaires d’un gène codant une protéine responsable de la couleur rose. De manière surprenante, les fleurs ayant reçu ces copies supplémentaires étaient blanches ! Ils en ont conclu qu’introduire une copie supplémentaire d’un gène déjà présent revenait à inhiber son expression.

A la fin des années 90, les Drs A. Fire et C. Mello ont montré que ce phénomène se produisait aussi dans le règne animal : il est possible d’éteindre un gène en introduisant dans la cellule des petits fragments d’ARN ayant la même séquence que ce gène (Nature, 1998). Cette découverte a été récompensée par le prestigieux prix Nobel de Physiologie et de Médecine en 2006.

Qu’est-ce que l’ARN ?

L’ARN est un messager qui transporte l’information génétique correspondant à un gène donné à l’extérieur du noyau où elle est lue et décodée en protéine (molécule qui assure l’essentiel des fonctions de la cellule).

L’interférence par l’ARN, un mécanisme complexe

L’interférence par l’ARN (ARNi ou RNAi pour RNA interference en anglais) est un processus naturel de défense, développé par certains organismes pour éliminer des ARN étrangers provenant des virus qui les agressent. Lorsqu’un ARN étranger pénètre dans la cellule – à la suite d’une infection virale - la cellule dispose d’un mécanisme qui assure la dégradation de cet ARN et l’absence des protéines qui en résultent. C’est cette particularité que les chercheurs ont exploité pour éteindre l’expression d’un gène afin d’en étudier son rôle.

Que se passe-t-il au laboratoire ?

Le chercheur introduit dans la cellule un court ARN dont la séquence est complémentaire de celle de l’ARN messager copie du gène qu’il souhaite inactiver. Le mécanisme débute alors par le découpage de l’ARN introduit en une multitude de petits fragments. Ces petits ARN (ARN interférents) sont ensuite pris en charge par deux groupes de protéines successifs dont le rôle est de les hybrider avec l’ARN messager à inactiver. En conséquence, la cellule n’est plus capable de lire cet ARN messager, et donc de produire la protéine correspondante.

Interférence par l’ARN et cancer, vers de nouveaux traitements ?

Cette technique est de plus en plus utilisée dans les laboratoires de recherche puisqu’elle permet d’éteindre des gènes et d’évaluer ainsi leur implication dans des processus physiologiques. On peut aujourd’hui étudier le génome entier : grâce au séquençage total du génome, on connaît les séquences de gènes dont on ne connaît pas encore le rôle.

Ces dernières années, grâce à la technique de l' ARNi les chercheurs ont réussi à éteindre l’expression de nombreux gènes responsables de tumeurs ou impliqués dans la régulation de la division cellulaire. Cependant, pour l’instant, l’utilisation de cette technique se limite au cadre du laboratoire chez l’animal ou dans des cultures de cellules.

La prochaine grande étape consistera à passer du laboratoire au patient. Sans pour autant constituer un traitement en soit, elle pourrait venir en support de la chimiothérapie. L'ARNi est un outil efficace pour identifier et étudier les gènes inducteurs ou suppresseurs de tumeurs, et envisager de nouveaux traitements

Crédit photo : Istockphoto  

Photo : introduire une copie supplémentaire d’un gène déjà présent revient à inhiber son expression : des pétunias, avec des copies supplémentaires du gène responsable de la couleur rose, seront blancs !

Dernière mise à jour : 09-06-2010