Par Pesach Benson • 22 octobre 2025
Jérusalem, 22 octobre 2025 (TPS-IL) — Des scientifiques israéliens et américains ont découvert comment de minuscules portes dans les cellules humaines contrôlent ce qui entre et sort du noyau cellulaire, résolvant un mystère qui a intrigué les chercheurs et pourrait éclairer de nouveaux aspects sur le cancer, la maladie d’Alzheimer et la SLA, a annoncé l’Université hébraïque de Jérusalem.
Une équipe internationale de l’Université hébraïque de Jérusalem, de l’Institut des biosciences quantitatives (QBI) de l’Université de Californie à San Francisco, de l’Université Rockefeller et du Collège de médecine Albert Einstein a découvert que ces portes utilisent un réseau de protéines flexible et des « passeports » moléculaires spéciaux pour déplacer les molécules rapidement et avec précision.
Les portes, appelées complexes de pores nucléaires (NPC), sont des structures microscopiques – chacune faisant environ un cinq-centième de la largeur d’un cheveu humain – qui contrôlent tout le trafic entrant et sortant du noyau cellulaire.
« Notre modèle agit comme un ‘microscope virtuel’ pour quelque chose de trop petit et trop rapide pour être observé directement avec les technologies actuelles. En assemblant de nombreuses expériences indépendantes et en exécutant des simulations informatiques, nous pouvons enfin observer sur l’ordinateur comment cette porte fonctionne instant après instant », a déclaré le Dr Barak Raveh de l’Université hébraïque, auteur principal de l’étude, au Service de presse d’Israël.
Raveh a expliqué : « Pensez aux NPC comme à de minuscules postes de contrôle hautement sophistiqués. Même s’ils sont extrêmement petits, ils laissent passer des millions de molécules chaque minute tout en empêchant les mauvaises d’entrer, avec une précision remarquable. »
Pendant des décennies, les scientifiques ne comprenaient pas comment les NPC pouvaient être à la fois rapides et sélectifs. Leur petite taille les rend presque impossibles à observer directement. Les modèles précédents imaginaient des portes rigides ou des tamis en éponge, mais ils ne pouvaient pas expliquer comment les NPC laissaient même passer de grosses molécules tout en restant hautement sélectifs.
Le nouveau modèle combine des données expérimentales et des simulations informatiques pour montrer ce qui se passe au niveau moléculaire en millisecondes. À l’intérieur du NPC se trouve une « forêt » dense et constamment en mouvement de chaînes de protéines appelées répétitions FG. Ces chaînes créent un environnement encombré qui bloque naturellement les molécules non escortées tout en laissant passer les plus petites.
Les grosses molécules de cargaison peuvent toujours passer si elles sont accompagnées de récepteurs de transport nucléaire – des « passeports » moléculaires qui interagissent brièvement avec les chaînes FG pour guider leur cargaison à travers.
« Parce que ces chaînes de répétitions FG sont toujours en mouvement, elles créent un environnement encombré et agité », a déclaré le professeur Michael Rout de l’Université Rockefeller. « Le transport fonctionne comme une danse constamment changeante sur un pont. Seuls ceux qui portent les bons partenaires – les récepteurs – peuvent passer. Sans eux, les autres sont refoulés. »
Le modèle résout une énigme de longue date : comment les NPC permettent le passage de complexes moléculaires énormes tout en empêchant les plus petits. « Notre modèle fournit la première explication claire de la manière dont les NPC réalisent cette sélectivité remarquable », a déclaré le professeur Andrej Sali du QBI à l’UCSF. « Il ouvre de nouvelles possibilités pour la médecine et la biotechnologie. »
Le professeur David Cowburn du Collège de médecine Albert Einstein a déclaré que les découvertes ont des « implications immédiates pour la compréhension des maladies où le transport nucléaire dysfonctionne, y compris la SLA, la maladie d’Alzheimer et les cancers. »
La découverte pourrait également avoir des applications pratiques. Les scientifiques pourraient utiliser ces connaissances pour concevoir des médicaments qui contrôlent le trafic moléculaire dans les cellules ou créer des nanopores synthétiques qui imitent les NPC, délivrant des traitements directement au noyau. De tels systèmes pourraient également améliorer les tests de laboratoire et les dispositifs utilisés pour détecter ou analyser des molécules avec une grande précision.
Le modèle a prédit avec précision des comportements de transport jamais vus auparavant et a montré que les interactions transitoires entre les récepteurs et les chaînes FG rendent le système très efficace. Sa redondance intégrée garantit que les NPC restent fiables même en cas de stress, aidant à expliquer pourquoi ce système a été si réussi dans l’évolution.
Les résultats ont été publiés dans les Comptes rendus de l’Académie nationale des sciences (PNAS).
