Grâce à une technique révolutionnaire de microscopie à cellules vivantes, une équipe internationale de scientifiques a pour la première fois observé des récepteurs individuels d'hormones et de médicaments fonctionnant dans des cellules intactes.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont parmi les cibles les plus chaudes pour les thérapies pour des conditions telles que l'hypertension, l'asthme ou la maladie de Parkinson. Ces récepteurs sont les sites d'action de nombreuses hormones et neurotransmetteurs et leur permettent de réguler l'activité de nos cellules. Par conséquent, environ la moitié de tous les médicaments actuellement prescrits ciblent ces récepteurs pour traiter des maladies courantes.

Comme leur nom l'indique, ces récepteurs doivent trouver et interagir avec les protéines dites G sur la membrane cellulaire afin d'initier et de réguler les processus intracellulaires. Comment et où cela se produit n'est pas bien compris. Une équipe internationale de scientifiques des universités de Würzburg, Birmingham et Wroclaw ont maintenant observé et étudié directement les contacts initiaux entre les récepteurs individuels et les protéines G et les événements ultérieurs à la surface des cellules vivantes.

« Nous avons pu montrer que les récepteurs et les protéines G se rencontrent préférentiellement sur des sites particuliers de la membrane cellulaire, que nous appelons points chauds, " dit le professeur Davide Calebiro, l'auteur principal de l'étude, qui vient de paraître dans le journal La nature .

Ces observations détaillées de membranes cellulaires vivantes ont été rendues possibles grâce à l'utilisation d'une méthode très sophistiquée basée sur la microscopie à molécule unique. Les auteurs ont également observé que les récepteurs et les protéines G ne restent généralement associés que pendant une courte période. En effet, la plupart des interactions se sont terminées après seulement une seconde. Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que le cytosquelette sous la membrane cellulaire joue un rôle important dans la formation des points chauds. L'existence de ces points chauds pour la signalisation des récepteurs était jusqu'à présent inconnue.

Davide Calebiro et ses co-auteurs sont convaincus que les points chauds exercent une influence importante sur la signalisation des récepteurs en augmentant la vitesse et l'efficacité de l'activation de la protéine G. À la fois, ils permettent aux signaux résultants de rester locaux. Selon les scientifiques, leurs nouvelles découvertes montrent que "des processus biologiques apparemment simples peuvent être hautement sophistiqués une fois observés à courte distance". Ils prévoient que des progrès exceptionnels dans les techniques d'imagerie conduiront à une compréhension beaucoup plus approfondie de ces processus dans un proche avenir.

Selon les auteurs, ces connaissances offrent l'opportunité de nouvelles approches thérapeutiques. "Les médicaments actuellement utilisés ne peuvent qu'activer ou bloquer les récepteurs, " dit Davide Calebiro. A l'avenir, il serait peut-être possible d'influencer ces processus de manière beaucoup plus précise - par exemple, en manipulant la mobilité des récepteurs et des protéines G sur la membrane cellulaire ou leurs interactions aux points chauds.