C’est à une danse macabre que se livrent tBid et Bcl-xL. La première est une protéine «tueuse», chargée de déclencher la mort programmée (apoptose) de la cellule qui l’héberge. La seconde est une protéine «gardienne», dont la mission consiste à empêcher ce forfait. L’équilibre entre ces forces contraires, entre la vie et la mort, se joue dans l’influence mutuelle de ces deux protagonistes. Tant que Bcl-xL peut piéger tBid dans ses circonvolutions protéiques et ainsi la neutraliser, l’apoptose est temporairement inhibée et la cellule peut continuer à vivre. Si cette tâche n’est plus remplie, tBid s’en ira chercher une autre partenaire, Bax par exemple, installée dans la membrane des mitochondries (les centrales énergétiques des cellules). De leur étreinte résultera la perméabilisation irréversible de la paroi de l’organelle, entraînant sa destruction, puis celle de la cellule.

C’est cette danse qui a été décrite avec des détails inédits dans un article des Proceedings of the National Academy of Sciences publié le 11 mai. L’étude, menée par les équipes d’Enrica Bordignon et de Francesco Luigi Gervasio, respectivement professeure au Département de chimie physique et professeur au Département des sciences pharmaceutiques (Faculté des sciences), a montré, plus précisément, comment Bcl-xL s’ancre à la membrane mitochondriale et séquestre une petite partie spécifique de tBid, laissant le reste flexible. L’architecture moléculaire a été dévoilée en combinant la technique de mesure de résonance paramagnétique électronique et des simulations par ordinateur. Elle a permis de définir quelle région de Bcl-xL agit comme un «verrou», neutralisant tBid.

L’apoptose est un mécanisme permanent, essentiel pour la régulation de la population cellulaire. Ce dispositif biologique de mort programmée permet, au cours de la vie, d’éliminer les cellules endommagées, de rendre ainsi possible leur renouvellement et donc la survie de l’organisme. La perturbation de ce processus complexe peut provoquer des maladies graves. Les cellules cancéreuses, par exemple, produisent souvent ces protéines gardiennes en excès, ce qui neutralise les protéines tueuses et désactive l’un des mécanismes de défense les plus efficaces de l’organisme. À l’inverse, une mort cellulaire excessive peut, entre autres, provoquer des maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson.

Des traitements anticancéreux ciblant les mécanismes de contrôle de l’apoptose sont déjà utilisés, mais ils ne ciblent pas précisément les tissus cancéreux et les protéines gardiennes spécifiques impliquées. Le mécanisme de contrôle de l’apoptose est en effet présent et actif dans l’ensemble de l’organisme. Les résultats de l’étude genevoise pourraient guider la conception de traitements plus sélectifs et provoquant moins d’effets secondaires.