TORC1 est un complexe enzymatique qui contrôle la croissance normale des cellules. Cependant, quand il est trop actif, il peut favoriser des maladies telles que le cancer. Une étude menée par des biologistes de l'Université de Genève (UNIGE), La Suisse, et publié dans la revue La nature décrit comment le sucre régule l'activité de TORC1 par un mécanisme surprenant. En présence de sucre, Les TORC1 individuels stimulent les divers processus métaboliques qui permettent aux cellules de se développer. En l'absence de sucre, Les TORC1 s'assemblent en une structure tubulaire, les rendre inactifs, Et ainsi, la croissance cellulaire s'arrête. Les processus de formation et de désassemblage de ces tubules sont faciles à observer dans les cellules vivantes, lequel, dans les travaux futurs, permettrait d'identifier des composés interférant avec ce processus. En tant que régulateurs de la croissance cellulaire, de tels composés représentent une stratégie anticancéreuse intéressante.

Certains des trésors de l'île de Pâques sont invisibles. Dans les années 1960, les chercheurs ont découvert une bactérie qui produit un composé aux puissantes propriétés antifongiques. Ils l'appelaient rapamycine, du nom natif de l'île Rapa Nui. Bien que distant évolutivement, les champignons et les mammifères partagent une grande partie de la biochimie de base qui stimule la croissance cellulaire. En effet, la rapamycine s'est ensuite avérée inhiber également la croissance des cellules humaines, en particulier les cellules cancéreuses.

La cible de la rapamycine (TOR), découvert pour la première fois dans la levure, puis chez l'homme, est une enzyme qui régule la croissance. Professeur Robbie Loewith, directeur du Département de biologie moléculaire de la Faculté des sciences de l'UNIGE, découvert que TOR est présent dans deux complexes protéiques distincts, TORC1 et TORC2, pour réguler différents processus liés à la croissance.

TORC1 est hyperactif dans plusieurs maladies, y compris le cancer, qui est un problème majeur de santé publique. "Les cellules cancéreuses régulent massivement à la hausse les voies de croissance, et sont donc particulièrement sensibles à la présence de sucre. Nous avons donc voulu comprendre comment le sucre régule l'activité de TORC1, » explique le chercheur. Le collaboratif de recherche international rapporte l'apparition d'une nouvelle structure TORC1 dans les cellules :« Lorsque les cellules sont privées de glucose, Les TORC1 individuels s'assemblent pour former une structure tubulaire pouvant atteindre un cinquième de la taille de la cellule. Formation de ce tubule, que nous appelons un TOROIDDE, permet à la fois le stockage et l'inactivation de TORC1 qui stoppe la croissance cellulaire, " explique Manoël Prouteau, membre du groupe de Genève et premier auteur de l'article.

Une construction moléculaire filmée en direct

Cette étude a également montré que la réintroduction du glucose provoque le démontage rapide des TOROIDDES, permettant aux cellules de reprendre leur croissance avec la réactivation ultérieure des TORC1 libérés. "Ce travail a été fait en levure; en effet, bon nombre des découvertes liées à TOR ont été faites dans la levure avant d'être confirmées chez les mammifères. Il est donc très probable que les TOROIDDES existent et fonctionnent de la même manière chez l'homme, ", note Robbie Loewith.

Le montage et démontage des TOROIDDES, la plus grande hélice protéique découverte à ce jour, peut être facilement observé grâce aux avancées majeures des méthodes de microscopie. Cela permettra de rechercher des composés pouvant les stabiliser ou les déstabiliser à l'intérieur des cellules. De tels composés seraient d'un grand intérêt clinique en tant que modificateurs de la croissance cellulaire.

Cette découverte pourrait ainsi ouvrir la voie à une nouvelle approche thérapeutique pour traiter les maladies associées à la dérégulation de l'activité de la TOR. En effet, bien que la rapamycine existe déjà en tant qu'inhibiteur naturel de TOR, il a des effets secondaires importants, et des alternatives sont nécessaires.