Mme Cheryl Arrowsmith, Ph.D. et chercheure en oncologie, utilise une image mémorable pour décrire ce qu’elle fait.

« Imaginons que le cancer est une bicyclette. Nous tentons d’identifier les pièces et de comprendre leur fonctionnement pour être en mesure de mettre des bâtons dans les roues. C’est le but d’un médicament. »

Les « pièces » dont Mme Arrowsmith et ses collègues tentent de comprendre le fonctionnement sont les protéines. Ces chaînes de molécules repliées de manière complexe représentent jusqu’à 18 pour cent du poids d’un adulte en santé. Le corps humain peut produire jusqu’à une centaine de milliers de différents types de protéines, et la plupart de nos processus biologiques sont le résultat d’un équilibre complexe d’interactions entre celles-ci.

Les protéines sont fabriquées dans nos cellules à partir d’instructions codées dans un gène – une section de l’ADN cellulaire. Les dommages à un gène peuvent entraîner une production excessive – ou insuffisante – de certains types de protéines ou la production de protéines défectueuses. Lorsque ce type d’anomalie se produit, l’équilibre est rompu. Et lorsque cette anomalie concerne des protéines du système de régulation de la reproduction cellulaire, les interactions résultantes peuvent donner lieu à une prolifération incontrôlée – le cancer.
Il est clair qu’une approche possible de traitement du cancer consiste à intervenir dans ses interactions. Et puisque l’interaction des protéines dépend de leurs formes – pensez aux blocs de plastique des enfants qui s’emboîtent les uns dans les autres – nous devons comprendre leurs structures.

Voilà pourquoi la création d’images des protéines associées au cancer est un centre d’intérêt au laboratoire de Mme Arrowsmith, financé en partie grâce à un investissement du Fonds ontarien pour l’innovation. Tout comme il est plus facile de comprendre le fonctionnement d’une bicyclette à partir d’une image plutôt que d’une description des composantes, il est également plus facile de saisir comment fonctionnent les protéines en voyant leurs formes en trois dimensions. « Si vous avez une photo d’une bicyclette, explique Mme Arrowsmith, vous pouvez facilement voir comment vous pourriez mettre quelque chose dans les roues pour les empêcher de tourner. Dans un même ordre d’idée, la visualisation nous aide à comprendre comment interagissent les protéines et comment bloquer ces interactions. »

Mme Arrowsmith et ses collègues ont recours à des technologies sophistiquées telles que la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire et la radiocristallographie pour créer les images riches en information – et souvent joliment colorées – dont ils ont besoin dans le cadre de leurs recherches. Cette information est essentielle à la conception d’un « bâton dans les roues » – un médicament dont les molécules « s’emboîtent » dans une protéine particulière et ainsi inhibent ou modifient son comportement en lien avec le cancer.

L’élaboration et la mise à l’essai de ce type de médicaments est un processus long et ardu, avertit Mme Arrowsmith. « Dans le meilleur de cas, les essais cliniques durent une dizaine d’années et souvent beaucoup plus. » Mais chaque nouveau portrait en trois dimensions d’une protéine représente la première étape essentielle d’un processus qui pourrait permettre un jour de stopper la course du cancer.