Vous pensiez que la science avait tout compris du sucre. Vous pensiez que les manuels de médecine, ceux que des générations d’étudiants ont annotés, surlignés et appris par cœur, contenaient la vérité complète sur le sujet. Et vous aviez tort. Une équipe de chercheurs australiens vient de publier dans la revue Nature(1), une étude qui oblige le monde scientifique à rouvrir les livres et à y ajouter un chapitre entièrement nouveau.
Le plus surprenant ? Le mécanisme qu’ils ont mis au jour était sous nos yeux depuis toujours. Personne ne l’avait vu. Personne ne pensait même qu’il puisse exister.
Avant de vous révéler de quoi il s’agit exactement, prenez le temps de comprendre pourquoi cette découverte change tout, en particulier pour les personnes diabétiques, celles qui ont une stéatose hépatique (le foie gras), et les enfants atteints de maladies génétiques rares pour lesquelles, jusqu’à hier encore, aucun traitement n’existait.
Le sucre dans le corps : ce que tout le monde croyait savoir
Quand vous mangez du pain, des pâtes, du riz, un fruit ou un bonbon, votre corps reçoit une grosse vague de glucose. Le glucose, c’est la forme la plus simple du sucre, celle que le sang transporte et que les cellules brûlent pour produire de l’énergie. Sauf que le corps n’a pas besoin de tout ce sucre d’un coup.
Que fait-il du surplus ? Il l’emballe.
Le surplus est stocké sous forme de glycogène, un assemblage de petites molécules de glucose collées les unes aux autres en arborescence. Ce stock se trouve principalement dans le foie et dans les muscles. C’est lui qui vous permet de tenir entre deux repas, de courir un marathon, de dormir toute la nuit sans entrer en hypoglycémie.
Cette mécanique est étudiée depuis plus d’un siècle. Toutes les voies de fabrication et de destruction du glycogène ont été cartographiées en détail. Pour le dire autrement : la communauté scientifique pensait que le dossier était clos.
Et puis trois chercheurs ont eu une idée. Une idée qui semblait absurde sur le papier.
Une intuition à contre-courant
Le professeur David Komander, le docteur Simon Cobbold et le doctorant Marco Jochem travaillent à l’Institut Walter et Eliza Hall (WEHI), à Melbourne, en Australie. Le terrain de jeu de leur laboratoire, c’est l’ubiquitine.
L’ubiquitine est une petite protéine, présente dans toutes les cellules de notre corps. Son rôle officiel : étiqueter les autres protéines abîmées, usées ou inutiles, pour que la cellule sache lesquelles recycler ou détruire. Une sorte de service postal interne, qui colle un autocollant sur les colis défectueux.
Depuis cinquante ans, les manuels de biochimie sont catégoriques sur un point : l’ubiquitine se fixe uniquement sur des protéines.
C’est ce dogme que l’équipe australienne vient de fracasser.
Une méthode inédite, baptisée NoPro-clipping
Pour traquer ce que personne n’avait jamais cherché, encore fallait-il un outil capable de le détecter. L’équipe a mis quatre ans à le construire. Son nom : NoPro-clipping.
Cette technique, fondée sur la spectrométrie de masse (un appareil qui pèse les molécules avec une précision extrême), permet pour la première fois de repérer des étiquettes d’ubiquitine fixées sur des cibles qui ne sont pas des protéines. En clair : sur des sucres, des graisses, des petites molécules dont personne n’imaginait qu’elles puissent être marquées.
“Sans nos outils et notre méthode, ce processus serait resté invisible”, a expliqué le docteur Cobbold. Il compare son travail à un peintre qui découvre une toile entière que tout le monde avait ignorée jusque-là.
Ce que les chercheurs ont vraiment vu
L’équipe a appliqué NoPro-clipping sur des cellules humaines et sur le foie de souris. Les souris ont été observées dans deux états : à jeun et après un repas. C’est là que le décor s’est mis à bouger.
Quand l’animal est à jeun, son foie puise dans ses réserves de glycogène pour libérer du glucose dans le sang. Au même moment, la quantité d’ubiquitine accrochée au glycogène augmente. Plus le stock baisse, plus les étiquettes apparaissent.
Autrement dit : l’ubiquitine ne marque pas que des protéines abîmées. Elle marque aussi du sucre. Et ce marquage semble piloter la libération du glycogène quand l’organisme en a besoin.
Pour vérifier que ce n’était pas un hasard, les chercheurs ont volontairement augmenté la quantité d’ubiquitine fixée sur le glycogène dans des cellules. Résultat : le stock de glycogène a diminué.
Un domaine qui s’élargit d’un coup
Le glycogène n’est pas la seule molécule concernée. La méthode NoPro-clipping a aussi révélé que l’ubiquitine se fixe sur le glycérol (un composant des graisses) et sur la spermine (une molécule présente dans toutes les cellules vivantes, impliquée dans la croissance cellulaire). Ces marquages n’avaient jamais été observés auparavant dans des cellules vivantes.
“Notre découverte réécrit les règles fondamentales de la biologie et de la signalisation par ubiquitine. Et je suis certain que nous n’avons vu que la pointe de l’iceberg”, a déclaré Marco Jochem, premier auteur de l’étude.
Pourquoi cette découverte intéresse autant la médecine
Le glycogène n’est pas un personnage secondaire de la santé humaine. Il est au cœur de plusieurs maladies, dont certaines sont très courantes et d’autres extrêmement rares.
Quand le corps stocke trop de glycogène, ou qu’il n’arrive plus à le décomposer correctement, les organes finissent par souffrir : le foie grossit, le cœur s’épaissit, les muscles s’affaiblissent. Ces dégâts se retrouvent dans :
- Le diabète de type 2, marqué par un mauvais contrôle de la glycémie ;
- Les maladies cardiovasculaires, où l’accumulation de glycogène fragilise le muscle cardiaque ;
- L’obésité et la stéatose hépatique (le foie gras non lié à l’alcool) ;
- Les Glycogénoses, un groupe de maladies génétiques rares qui empêchent l’organisme de fabriquer ou de dégrader correctement le glycogène.
Pour les Glycogénoses (dites Glycogen Storage Diseases en anglais), il n’existe pratiquement aucun traitement à ce jour. Les patients (souvent diagnostiqués pendant l’enfance) doivent gérer leurs symptômes au cas par cas, sans solution de fond.
Pourquoi les médicaments actuels ne suffisent pas
Des molécules comme l’Ozempic (sémaglutide) font beaucoup parler d’elles. Elles agissent en imitant une hormone qui régule la glycémie : l’effet sur le sucre est donc indirect, en passant par le système hormonal.
“Sans pouvoir agir directement sur le glycogène, il est difficile de combattre son accumulation, qui est la cause profonde de nombreuses maladies”, résume le professeur Komander. “C’est pour cela que notre étude est intéressante. Nous avons trouvé un moyen d’aller directement à la source.”
L’idée serait donc de mettre au point, à terme, des médicaments capables de stimuler la fixation d’ubiquitine sur le glycogène, pour forcer son élimination quand il s’accumule en excès.
Ce qu’il reste à prouver
Il faut rester prudent : la découverte est encore au stade de la recherche fondamentale. Les expériences ont été menées sur des cellules humaines isolées et sur des souris. Aucun médicament n’est en développement clinique pour l’instant.
Les chercheurs précisent toutefois que des discussions préliminaires avec des investisseurs sont en cours. L’étude a été soutenue par le National Health and Medical Research Council australien, les National Institutes of Health américains et le gouvernement de l’État de Victoria. Elle est le fruit d’une collaboration entre le WEHI, l’Université de Melbourne, l’Université de Cologne (en Allemagne) et Alfred Health.
Le passage de la souris à l’humain prendra plusieurs années. Mais la porte est désormais ouverte.
Résumé en image
Sur le même sujet
Sources éditoriales et fact-checking
