ARN messager : La molécule miraculeuse ?

LA VEILLE TECHNO - Apparu dans les médias du monde entier à la faveur de la Covid-19, l'ARN messager (ARNm) a fait une entrée fracassante dans nos vies. Dangereux pour certains ou salutaires pour d’autres, les vaccins à base d’ARNm produits par les grands laboratoires ont été au centre des discussions scientifiques comme des dîners de famille. Alors que les propriétés de cette molécule sont encore largement méconnues du grand public, l’ARNm pourrait, au-delà de la vaccination, révolutionner la médecine. On songe ainsi au traitement des cancers, à la thérapie génique, ou encore à la réparation d’organes…

L’ARNm est découvert dans les années 1960 par un groupe de chercheurs dont François Jacob et Jacques Monod, bientôt prix Nobel de médecine en 1965. Si les scientifiques comprenaient que l’ADN contenait les instructions génétiques, le processus par lequel ces instructions étaient traduites en protéines demeurait un mystère… Nos deux chercheurs français ont alors émis une hypothèse : l’ARNm servirait de messager intermédiaire entre l’ADN (situé dans le noyau) et la « machinerie cellulaire » responsable de la production des protéines, les ribosomes (situés dans le cytoplasme).

Confirmation est ensuite faite grâce aux expériences menées par Sydney Brenner et Matthew Meselson. Leur travail, conjugué à celui d’autres chercheurs comme Marshall Nirenberg et Heinrich Matthaei, jetait les bases de la biologie moléculaire moderne.

Un rôle fondamental dans la cellule

L’ARNm est une molécule d’acide ribonucléique (ARN) simple brin, composée de nucléotides (A, U, C, G), qui copie l’information génétique de l’ADN, laquelle est ensuite utilisée par les ribosomes pour assembler les acides aminés en protéines, une étape cruciale dans le fonctionnement cellulaire. Le processus de synthèse des protéines repose sur deux étapes principales, la transcription : l’ARN polymérase copie l’information génétique de l’ADN en une molécule d’ARNm dans le noyau, et la traduction : migration vers le cytoplasme, où il est lu par les ribosomes, qui assemblent les acides aminés en fonction des instructions fournies par l’ARNm.

L’ARNm : une arme contre les maladies

Les vaccins à ARNm ont véritablement pris leur essor avec le développement des vaccins Pfizer-BioNTech et Moderna pendant la pandémie de 2020. Contrairement aux supports traditionnels qui nécessitent la culture de virus ou de protéines virales, les vaccins à ARNm fournissent directement à l’organisme le code génétique (sous forme d’ARNm) d’une protéine virale spécifique, comme la protéine Spike du SARS-CoV-2.

Le mécanisme repose sur plusieurs étapes :

conception de l’ARNm : pour coder une protéine spécifique du virus ;
administration : encapsulé dans des nanoparticules lipidiques, qui le protègent et facilitent son entrée dans les cellules ;
synthèse de la protéine virale par les ribosomes, une foi…