Un animal de 0,5 mm, invisible à l’œil nu, qui encaisse des doses de radiation mille fois supérieures à ce qui tue un humain. Et si sa protéine signature pouvait un jour protéger nos propres cellules pendant une séance de radiothérapie ? C’est exactement ce que la science est en train de tester, avec des résultats qui font un peu tourner la tête.
À retenir
- Une protéine microscopique venue du tardigrade pourrait transformer la radiothérapie du cancer
- Les premiers tests sur des souris montrent une réduction de 50% des dommages à l’ADN
- La même technologie que celle des vaccins COVID-19 pourrait bientôt protéger les astronautes
Le tardigrade, ce monstre de résistance en miniature
Les tardigrades mesurent en moyenne moins d’un demi-millimètre de long, mais leur physique discret cache une biologie proprement hallucinante. Dans un état de dormance, ils survivent à des températures allant de -272 °C à plus de 150 °C, à des pressions jusqu’à 6 000 atmosphères (soit six fois celle au fond de la fosse des Mariannes), à des doses de radiation des centaines de fois supérieures à la dose létale pour l’homme, et même à une exposition directe au vide spatial.
Pour donner une échelle concrète : certaines espèces supportent des doses de radiation allant jusqu’à 4 000 ou 5 000 grays, quand une dose de 5 grays suffit à tuer un être humain. Le tardigrade encaisse donc mille fois plus sans broncher. Ce chiffre a de quoi laisser sans voix.
Mais comment ? Pendant longtemps, on a cru que ces petites bêtes bloquaient physiquement les radiations avant qu’elles n’atteignent leur ADN. On pensait que les tardigrades survivaient aux doses extrêmes en empêchant la radiation d’endommager leur ADN, et une étude suggérait qu’ils utilisaient une protéine nommée Dsup pour prévenir ces dommages lors de l’exposition. La réalité s’avère plus nuancée, et plus intéressante.
La protéine Dsup : un pare-brise moléculaire
Le tardigrade génère une protéine, nommée Dsup pour Damage Suppressor (suppresseur de dégâts), qui est spécifique à cet animal et protège son ADN des radiations. Son mécanisme d’action est particulièrement original. La protéine Dsup peut augmenter la résistance des cellules humaines aux dommages à l’ADN dans des conditions comme les radiations ionisantes ou le traitement au peroxyde d’hydrogène, et elle agit en se liant directement aux nucléosomes pour protéger la chromatine contre les radicaux hydroxyles.
Contrairement à ce que l’on pensait, ce ne sont pas les molécules de réparation de l’ADN qui sont déterminantes dans la tolérance aux radiations. Dsup agit en amont : elle minimise les dégâts infligés à l’ADN, comme un pare-brise qui absorberait l’impact plutôt que de recoller les morceaux après la collision. Une vraie stratégie préventive, pas curative.
La découverte clé remonte à 2016. Une équipe de l’université de Tokyo a posé la question directement : cette protection fonctionne-t-elle hors du tardigrade ? Les scientifiques ont modifié génétiquement des cellules humaines pour qu’elles produisent Dsup, puis les ont exposées aux rayons X. Ces cellules modifiées présentaient une fragmentation de l’ADN réduite d’environ moitié par rapport aux cellules normales. Mieux encore : les cellules capables de produire Dsup restaient aptes à se reproduire. Beaucoup présentaient une morphologie normale même après irradiation à 4 grays de rayons X, et leur nombre augmentait au fil du temps. Des cellules bombardées de rayons X qui continuent tranquillement à se diviser. Difficile de ne pas trouver ça impressionnant.
Du labo aux souris : le MIT franchit une étape décisive
Valider une protéine en culture cellulaire, c’est bien. La délivrer dans un tissu vivant, c’est une autre affaire. En 2025, une équipe du MIT a franchi cette étape en imaginant de délivrer un ARN messager codant pour Dsup dans les tissus des patients avant le traitement par radiation. Cet ARNm déclencherait une expression transitoire de la protéine, protégeant l’ADN pendant le traitement. Après quelques heures, l’ARNm et la protéine disparaîtraient.
Le vecteur choisi est familier. La méthode consiste à injecter de l’ARN messager codant pour la Dsup, encapsulé dans des nanoparticules lipidiques, c’est en fait la même technologie que celle utilisée pour certains vaccins contre le Covid-19. Une technologie dont la fiabilité a été prouvée à grande échelle, réorientée vers un usage radicalement différent.
Injectées dans des souris plusieurs heures avant une dose de radiation imitant une séance de radiothérapie, les nanoparticules ont réduit de 50 % les cassures de brins d’ADN dans les tissus oraux et rectaux. Ce n’est pas un détail : ces zones sont précisément celles qui souffrent le plus lors des radiothérapies pour les cancers de la tête, du cou et de la prostate. Les chercheurs ont également montré que l’effet protecteur de la protéine Dsup ne se propageait pas au-delà du site d’injection, ce qui est capital, car il ne faut surtout pas protéger la tumeur elle-même des effets de la radiation. Ce point de ciblage local est probablement ce qui rend cette approche crédible cliniquement.
Des promesses réelles, des obstacles concrets
La route vers un usage humain reste longue, et les chercheurs ne s’en cachent pas. Pour rendre ce traitement utilisable chez l’humain, les chercheurs travaillent à développer une version de la protéine Dsup qui ne provoquerait pas de réponse immunitaire, car la protéine originale du tardigrade le ferait probablement.
Un autre signal d’alerte est apparu du côté neurologique. Une étude publiée en 2023 a montré que Dsup pouvait entrer dans le noyau de neurones corticaux et favoriser une neurotoxicité, c’est-à-dire un effet nocif sur les cellules nerveuses. Pour l’humain, ce signal impose des tests stricts. Les neurones s’avèrent sensibles à Dsup, ce qui rappelle que transposer une protéine d’un invertébré microscopique dans des cellules humaines complexes ne se fait pas sans ajustements fins.
Le spectre d’application potentiel dépasse néanmoins la seule radiothérapie. Des expériences menées sur la levure ont montré que l’expression de Dsup réduit les dommages oxydatifs à l’ADN et prolonge la durée de vie en réponse à une génotoxicité chronique, des résultats publiés dans Nature Communications en 2025 qui élargissent encore le spectre d’action de la protéine, au-delà des seules radiations ionisantes. Si ce traitement est développé pour les humains, cette protéine pourrait également potentiellement être utilisée pour protéger contre les dommages à l’ADN causés par les médicaments de chimiothérapie.
À terme, savoir comment ces minuscules organismes réparent efficacement leur ADN pourrait conduire à de nouvelles stratégies de protection des cellules humaines contre les dommages causés par les radiations, ce qui pourrait être bénéfique pour le traitement des cancers et l’exploration spatiale. L’idée de protéger les astronautes en mission longue durée, exposés en permanence aux rayonnements cosmiques, avec une injection d’ARNm avant décollage est sur la table. Pas si anecdotique quand on sait que les tardigrades survivent à des doses de radiation 2 000 à 3 000 fois supérieures à ce qu’un être humain peut tolérer.
Source : sciencepost.fr