Une nouvelle technique pour étudier les parties intactes des membranes cellulaires pourrait révolutionner les études sur le cancer, maladies métaboliques et cardiaques.

Les membranes protègent toutes nos cellules et les organites qu'elles contiennent, y compris les mitochondries - la centrale électrique de la cellule. Ces membranes sont parsemées de machines biologiques constituées de protéines qui permettent à la cargaison moléculaire d'entrer et de sortir.

L'étude de ces machines membranaires dans leur état natif est donc cruciale pour comprendre les mécanismes de la maladie et fournir de nouvelles cibles pour les traitements. Cependant, les méthodes actuelles pour les étudier consistent à les retirer de la membrane, qui peuvent altérer leur structure et leurs propriétés fonctionnelles.

Maintenant une équipe de recherche, dirigé par l'Université d'Oxford et comprenant des chercheurs de l'Imperial College de Londres, a démontré une technique qui peut analyser la structure des machines à protéines intactes au sein des membranes dans leur ensemble. L'étude est publiée aujourd'hui dans la revue Science .

Chercheur principal Dame Carol Robinson, de l'Université d'Oxford, a déclaré : « Je n'étais pas sûr que cela fonctionnerait un jour ; je pensais que l'environnement membranaire serait tout simplement trop compliqué et que nous ne serions pas en mesure de comprendre les résultats. Je suis ravi que cela ait fonctionné car cela nous a donné une toute nouvelle vue d'une classe importante de cibles médicamenteuses.

De nouvelles découvertes déjà en cours

La technique consiste à faire vibrer l'échantillon à des fréquences ultrasonores afin que la cellule commence à se désagréger. Des courants électriques ont ensuite appliqué un champ électrique pour éjecter les machines à protéines hors de la membrane et directement dans un spectromètre de masse - un instrument qui peut détecter la "signature" chimique d'une molécule, en fonction de sa masse.

Non seulement les machines à protéines membranaires ont survécu à l'éjection; l'analyse a également révélé comment ils communiquent entre eux, sont guidés vers leur emplacement final et transportent leur cargaison moléculaire dans la cellule.

Professeur Steve Matthews, du Département des sciences de la vie de l'Impériale, a déclaré : « Avec le développement de cette méthode, l'application de la spectrométrie de masse en biologie sera portée à un nouveau niveau, l'utiliser pour faire des découvertes qui n'auraient pas été possibles auparavant."

Dr Sarah Rouse, également du Département des sciences de la vie de l'Impériale, a déclaré:"Une question de longue date sur la structure d'une machine à membrane de mitochondries a maintenant été résolue à l'aide de cette technique. Les mitochondries sont particulièrement intéressantes car il existe plusieurs maladies qui les ciblent spécifiquement, pour lesquelles nous pouvons désormais concevoir de nouvelles thérapies. »