PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2021

Les récepteurs du toucher

En 2010, Ardem Patapoutian publie, dans Science, les résultats de ses travaux sur un autre type de canal ionique qui transforme cette fois une pression exercée sur une cellule en signal électrique. Sa démarche est aussi moléculariste que celle de Julius. Il part de l’hypothèse que ce récepteur doit être également un canal ionique, puisque seules l’ouverture et la fermeture d’un tel canal sont capables de provoquer le brusque changement de différence de potentiel transmembranaire à l’origine de l’influx nerveux. Il isole d’une cellule de neuroblastome de rat sélectionnée pour sa sensibilité à la pression (l’application contrôlée de l’extrémité d’une micropipette) 72 ARN messagers (ARNm) différents mais tous candidats à coder des canaux ioniques, puis leurs gènes qu’il inactive un à un pour en tester l’effet sur des cellules insensibles à la pression. Le produit d’un seul gène, appelé Piezo-1 (du verbe grec piezein, presser), est actif dans ce test. Un second gène, appelé Piezo-2, particulièrement abondant dans les organes sensoriels, mais aussi dans les organes internes (vessie, capillaires sanguins, etc.) est identifié peu après par homologie avec Piezo-1. Dans les deux cas, les molécules sensibles à la pression sont des canaux ioniques pour les ions Ca²⁺ et Mg²⁺, mais d’un type entièrement nouveau pour les scientifiques.

Le prix Nobel 2021 est donc venu récompenser ces deux publications fondatrices. À partir d’elles, une intégration des fonctions physiologiques de ces deux familles de récepteurs a pu être pensée. Les études ultérieures ont montré la diversification de ces deux familles et leur ubiquité dans le monde vivant. On a montré qu’elles étaient impliquées dans de nombreux processus physiopathologiques, autres que la douleur. Piezo-2 est ainsi actif dans toutes les situations où des variations de pression font l’objet d’un mécanisme de contrôle, comme la pression artérielle, la respiration ou le fonctionnement vésical, etc.