La toxine végétale ricine est l'une des protéines naturelles les plus toxiques, ce qui en fait une arme biologique extrêmement dangereuse. Les attaques au ricin ont fait la une des journaux à plusieurs reprises au fil des ans, dont le spectaculaire "meurtre parapluie" à Londres dans les années 1970, ou les lettres de ricin adressées à Barack Obama en 2014. Il n'y a pas d'antidote.
La ricine détruit les ribosomes des cellules, rendant inactif l'un des processus fondamentaux nécessaires à la vie. Même des doses infimes peuvent tuer dans les 36 à 72 heures. La plante qui produit le poison mortel, Ricinus communis, se trouve également dans certains jardins et parcs de devant. L'huile de ricin extraite des graines de la plante a des usages médicaux et industriels.
Les scientifiques recherchent depuis des décennies un antidote efficace contre la ricine. Cependant, les cytotoxines comme la ricine fournissent également des informations importantes sur les caractéristiques moléculaires des cellules, tels que les points de contact que le poison utilise pour entrer dans les cellules. Il y a aussi la question de savoir comment les cellules peuvent se protéger.
Ricin nécessite un code d'accès contenant du sucre
Les chercheurs de l'IMBA ont maintenant découvert que le sucre est un facteur clé. Les chercheurs ont identifié deux gènes qui rendent la ricine si mortelle. Fut9 et Slc35c1 régulent le métabolisme d'un sucre particulier dans les cellules, un monosaccharide essentiel appelé fucose – à ne pas confondre avec le fructose ou le sucre de fruit. Le fucose s'attache aux protéines et est par la suite capable de modifier leur forme et leur fonction. Parce que le fucose se fixe également aux protéines de la paroi cellulaire, il joue un rôle important dans la communication et le transport entre les cellules et leur environnement. Comme indiqué dans Recherche cellulaire , Fut9 et Slc35c1 sont tous deux responsables de l'effet toxique de la ricine car ils donnent au poison accès aux systèmes de transport des cellules, lui permettant d'atteindre les ribosomes, qu'il détruit finalement.
« Inhiber ces gènes, par exemple au moyen d'une molécule synthétisée, obstrue le transport de la ricine dans les cellules et l'empêche d'atteindre les ribosomes, où il peut provoquer des dégâts aussi importants. C'est parce que le poison nécessite une signature de sucre typique sur la paroi cellulaire à laquelle il peut s'attacher, " a déclaré Jasmin Taubenschmid, doctorant dans l'équipe IMBA dirigée par Josef Penninger.
Taubenschmid et le chercheur en protéines Johannes Stadlmann sont les principaux auteurs de l'étude récemment publiée. La recherche fournit également de nouvelles informations sur l'interaction entre les protéines et le sucre, qui joue un rôle dans les processus biologiques fondamentaux. "Des recherches antérieures ont examiné les protéines et le sucre séparément. Mais il s'avère que l'interaction entre eux est particulièrement fascinante, et cela a généré un tout nouveau niveau d'information, " a déclaré Stadlmann.
Un partenariat spécial avec l'Université de Münster et l'Université de Heidelberg a mis en lumière le mécanisme par lequel le poison a un effet. Les services hospitaliers universitaires ont fourni à l'équipe de recherche de l'IMBA des échantillons cellulaires d'un patient incapable de métaboliser le fucose en raison d'une anomalie génétique extrêmement rare. Il était l'une des rares personnes à avoir survécu à une tentative de meurtre sous parapluie. C'est parce que la ricine n'est pas toxique sans ce sucre particulier. « La recherche sur les maladies rares produit souvent des découvertes étonnantes qui sont utiles à un grand nombre de personnes, " a déclaré le directeur scientifique de l'IMBA, Josef Penninger.
