L’obésité représente l’état d’une personne souffrant d’une hypertrophie de la masse adipeuse, se traduisant par un excès de poids, réparti de façon généralisée dans les diverses zones grasses de l’organisme. Elle a été reconnue comme une maladie en 1997 par l’Organisation Mondiale de la Santé. Cette maladie multifactorielle est considérée aujourd’hui par abus de langage comme une pandémie, bien qu’il ne s’agisse pas d’une maladie infectieuse. Selon le CDCP (Centers for Disease Control and Prevention), au moins un quart des américains adultes et plus de 15% des enfants et adolescents souffrent d’obésité. La prévention de cette maladie représente un problème de santé publique majeur dans les pays développés en raison des conséquences graves qu’elle peut avoir sur la santé de l’individu.
Alors que les recherches les plus avancées et les traitements actuels restent peu efficaces contre cette maladie, une équipe de scientifiques de l’University of California de Los Angeles (UCLA), dirigée par les professeurs Liao et Dipple, vient de découvrir, grâce à la biologie synthétique, une toute nouvelle approche pour lutter contre l’obésité d’origine alimentaire.
La biologie synthétique est une nouvelle discipline émergente qui consiste à créer des microorganismes artificiels et des les utiliser comme plate-forme pour fabriquer des molécules utiles. Elle permet a synthèse et l’ingenierie de composants et systèmes biologiques articiels nouveaux ou la réingenierie de systèmes biologiques préexistants. L’équipe de scientifiques de USC a été capable, grâce à cette approche, de construire une nouvelle voie métabolique chez la souris qui accentue le métabolisme des acides gras et permet de lutter contre l’installation de l’obésité.
L’idée non conventionnelle qui se cache derrière cette étude a été empruntée aux plantes et bactéries. En effet, ces organismes digèrent les graisses d’une manière différente de l’homme et des mammifères. Les graines des plantes stockent naturellement beaucoup de graisse et lors de la germination, elles transforment les lipides en glucides nécessaires pour la croissance, grâce à des enzymes spécifiques. Ces enzymes forment le "cycle de glyoxylate" dérivé du "cycle de Krebs" et qui n’existe pas chez les mammifères.
Pour étudier les effets de ces enzymes sur le métabolisme des acides gras chez la souris, les scientifiques ont clonés les gènes responsables chez la bactérie E.coli et les ont introduits dans les mitochondries de cellules du foie de souris, lieu d’oxydation des acides gras. L’expression de ces enzymes dans les cellules s’est traduit par une digestion des acides gras beaucoup plus rapide. En dérivant une voie additionnelle impliquée dans la conversion des acides gras en dioxyde de carbone, les scientifiques ont pu augmenter davantage l’efficacité du processus. Enfin, il a également été montré que cette nouvelle voie diminuait le taux de Melonyl-CoA, un inhibiteur de l’association des acides gras à la carnitine, association permettant l’entrée des acides gras dans les mitochondries pour dégradation.
Ainsi, les souris génétiquement modifiées pour synthétiser ces enzymes spécifiques et soumises à un régime gras pendant 6 mois, ne développent pas de masse adipeuse contrairelent aux souris normales ayant suivi le même régime alimentaire.
Cette étude apporte la preuve de concept qu’une voie métabolique peut être modifiée au niveau du foie en ayant des répercussions sur l’adiposité au niveau de tout l’organisme. Cette nouvelle approche pourrait permettre, à terme, de mieux comprendre et potentiellement de traiter l’obésité et les maladies associées, comme le diabète et les maladies cardiaques Elle montre également l’impact que peut avoir dans le futur des approches thérapeutiques utilisant la biologie synthétique, nouvelle discipline ayant des apllications multiples et dont les retombées économiques seront majeures à l’horion 2020.
Source :
– Diet-induced Obesity Prevented in Mice With Engineered Metabolic Pathway, ScienceDaily, June 3, 2009 : https://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090602122619.htm
– Researchers Engineer Metabolic Pathway in Mice to Prevent Diet-induced Obesity, Wileen Wong Kromhout, UCLA News Room, June 2 , 2009 : https://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-create-synthetic-93281.aspx
Pour en savoir plus, contacts :
– Sur la Biologie Synthétique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Biologie_synth%C3%A9tique
– Sur le nouveau Master Européen en Biologie Synthétique (mSSB) : https://www.mSSB.fr
– Sur l’obésité : https://fr.wikipedia.org/wiki/Ob%C3%A9sit%C3%A9
– Sur le cycle du glyoxylate: https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_glyoxylate
– Sur le malonyl Co-A : https://en.wikipedia.org/wiki/Malonyl-CoA
– Sur le professeur Liao : https://www.seas.ucla.edu/~liaoj/people.htm
– Sur le professeur Dipple : https://dgsom.healthsciences.ucla.edu/research/institution/personnel?personnel_id=9226
Code brève
ADIT : 59493
Rédacteur :
Camille Arnaud, [email protected]; Mireille Guyader, [email protected]
