Les maladies neurodégénératives comme la SLA, la DFT et d’autres imposent un fardeau de plus en plus lourd aux systèmes de santé mondiaux. Dans ces conditions, des protéines telles que TDP-43, FUS, Tau, hnRNPA1, hnRNPA2B1 et les protéines contenant polyQ subissent une séparation de phase anormale, déclenchant des altérations biophysiques irréversibles. La découverte des mécanismes à l'origine de la séparation de phases aberrante offre une nouvelle perspective sur la compréhension de l'apparition et de la progression des maladies neurodégénératives.

Dans le cancer, des mutations génétiques complexes perturbent les processus normaux de séparation des phases, alimentant ainsi la formation de tumeurs. Les exemples notables incluent les gènes de fusion dans la leucémie et les protéines de fusion dans les sarcomes, précipitant des changements significatifs dans la régulation des gènes en aval et favorisant la croissance des tumeurs malignes. Cibler la séparation de phase aberrante présente une nouvelle voie pour comprendre et potentiellement traiter le cancer.

Les agents pathogènes exploitent les condensats biomoléculaires pour renforcer le pouvoir infectieux, tandis que le système immunitaire de l'hôte exploite la séparation de phases pour identifier et neutraliser les agents pathogènes. Les protéines virales orchestrent la formation de centres de réplication ou de corps d’inclusion, essentiels à la réplication et à l’assemblage du virus, amplifiant ainsi l’infectiosité virale. Comprendre la dynamique de la séparation des phases au cours de l'infection met en lumière les interactions hôte-pathogène et les réponses immunitaires, facilitant potentiellement le développement de stratégies antivirales.

Les approches thérapeutiques actuelles ciblent à la fois les « contrôleurs » et les « moteurs » de la séparation de phase liquide-liquide (LLPS). Les contrôleurs, englobant des protéines structurelles telles que des enzymes, des récepteurs de surface cellulaire et des facteurs de transcription, sont régulés via des voies de signalisation et des modifications post-traductionnelles.

Pendant ce temps, des facteurs, tels que des protéines intrinsèquement désordonnées (IDP) et des acides nucléiques spécifiques, jouent un rôle central dans le LLPS. Les plateformes innovantes de criblage de médicaments, comme DropScan, sont prometteuses pour l’identification de composés capables de moduler une séparation de phases aberrante dans des maladies comme le cancer. Des connaissances plus approfondies sur la biologie des condensats sont impératives pour manipuler efficacement les assemblages transitoires à des fins thérapeutiques.

La revue conclut que le domaine de la condensation biomoléculaire et de la séparation de phases évolue rapidement, fournissant de nouvelles informations sur les mécanismes de la maladie et les stratégies thérapeutiques potentielles. Les recherches en cours présentent des perspectives prometteuses pour les thérapies transformatrices, remodelant notre approche du traitement des maladies et des soins aux patients. L'ouvrage intitulé « Long way up :repenser les maladies à la lumière de la séparation de phase et de la transition de phase » a été publié sur Protein &Cell .