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Posté par Michel le Lundi 26/09/2011 à 12:00
Jules Hoffmann, biologiste, Médaille d'or du CNRS 2011
La Médaille d'or du CNRS, plus haute distinction scientifique en France, est décernée cette année à Jules Hoffmann, biologiste de renommée internationale. Directeur de recherche émérite au CNRS et professeur à l'Université de Strasbourg, Jules Hoffmann a consacré ses travaux à l'étude des mécanismes génétiques et moléculaires responsables de l'immunité innée (1) chez les insectes. Ses nombreuses découvertes dans le domaine ont fait émerger une vision nouvelle des mécanismes de défense que les organismes, des plus primitifs jusqu'à l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...), opposent aux agents infectieux. Président de l'Académie des Sciences en 2007 et 2008, Jules Hoffmann a créé et dirigé le laboratoire CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) « Réponse immunitaire et développement chez les insectes » installé à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et...) moléculaire et cellulaire du CNRS à Strasbourg où il poursuit toujours ses travaux avec ses collaborateurs.


Jules Hoffmann
© Pascal Disdier /CNRS Photothèque

Né au Luxembourg en 1941, Jules Hoffmann a effectué ses études universitaires à Strasbourg où il a obtenu une thèse de biologie expérimentale. Il entre au CNRS en 1964 puis crée le laboratoire CNRS "Réponse immunitaire et développement chez les insectes" qu’il a dirigé jusqu’en 2006. Ce laboratoire fait partie de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire du CNRS dont il a été également directeur de 1994 à 2006.

Au début de sa carrière, Jules Hoffmann s'est intéressé, avec ses collaborateurs, au rôle des hormones stéroïdes sur le développement et la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970...) des insectes. Menées à l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître...) entre la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations...) et la biologie, ses recherches ont porté sur la voie de biosynthèse, le métabolisme et les rôles de l'ecdysone, l’hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.) contrôlant la mue des insectes. Ces travaux ont conduit à la découverte d'un apport maternel d'ecdysone à l'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote...).

À partir de la fin des années 80, Jules Hoffmann a initié plusieurs séries d’études cruciales faisant de la drosophile (ou mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du mot italien musca, qui désigne de nos jours principalement un genre (Musca) comprenant la mouche domestique. Il...) du vinaigre) un modèle de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) de l’immunité innée1. Avec ses collègues, il s’est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement intéressé aux réponses antibactériennes et antifongiques. Les chercheurs du laboratoire ont découvert et caractérisé une vingtaine de peptides antimicrobiens chez la drosophile puis ont analysé l’expression des gènes de ces peptides au cours de la réponse immunitaire. Parmi ces peptides antimicrobiens, certains sont retrouvés chez les mammifères et on sait aujourd’hui que l’homme en produit des quantités élevées, notamment au niveau de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.), du tube digestif et des reins.

Découverte remarquable en 1996: l’équipe de Jules Hoffmann a mis en évidence, à l’aide des outils de génétique moléculaire, le premier récepteur transmembranaire de l’immunité innée capable d’activer l’expression de gènes du système immunitaire. Ce récepteur, appelé Toll, avait été identifié initialement en Allemagne pour son rôle dans le développement embryonnaire de la drosophile.

Les travaux du laboratoire de Jules Hoffmann ont montré que le récepteur Toll est activé en réponse à une infection fongique (due à un champignon) ou bactérienne (par des bactéries de type Gram-positive). Cette infection déclenche l’activation (Activation peut faire référence à :) d’une cascade de signalisation intracellulaire qui aboutit à l’expression de gènes codant notamment pour les puissants peptides antimicrobiens qui détruisent les envahisseurs (par période / genre / pays Liste complète) fongiques ou bactériens. Des chercheurs américains (Charles Janeway à Yale), avec lesquels le groupe Hoffmann collaborait dans le cadre d’un programme « Human Frontiers in Science », ont recherché des homologues chez l’homme. Un an plus tard fut établie l’existence d’une famille de récepteurs humains semblables à ceux initialement découverts dans la réponse antifongique de la drosophile. Baptisés Toll Like Receptors (TLR), ces récepteurs humains participent à l’activation et à l’amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) de la réponse immunitaire spécifique, adaptative, qui caractérise les vertébrés.

Les chercheurs du laboratoire de Jules Hoffmann ont découvert l’existence d’une deuxième voie de réponse immunitaire chez la drosophile répondant essentiellement à des infections par des bactéries de type Gram-négatif. Cette voie (appelée IMD pour Immune Deficiency) est distincte de celle des récepteurs Toll/TLR et est proche de la voie du tumor necrosis factor (TNF) (2) de l’homme.

En montrant la grande conservation des mécanismes de défense innée entre l'insecte (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur environnement (association loi de 1901), elle...) et l'homme, les travaux initiés par Jules Hoffmann et ses équipes ont conduit à réévaluer le rôle de l’immunité innée chez les mammifères, participant largement au regain d’intérêt pour ce domaine négligé de l’immunologie (L'immunologie est la branche de la biologie qui s'occupe de l'étude du système immunitaire. Apparu très tôt dans l'échelle de l'évolution, ce système a évolué...). Les études sur l’immunité chez les insectes ont eu des répercussions importantes et les recherches menées au laboratoire "Réponse immunitaire et développement chez les insectes" du CNRS s’étendent aujourd’hui aux réactions antivirales de la drosophile et aux défenses antiparasitaires de l'anophèle, vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de multiplication par un scalaire. Un n-uplet peut constituer un exemple de...) du paludisme (Le paludisme (du latin paludis, « marais »), aussi appelé malaria (de l'italien mal'aria, « mauvais air »), est une maladie infectieuse due à un parasite du genre Plasmodium,...). De façon plus générale, le modèle drosophile a permis aux biologistes du monde (Le mot monde peut désigner :) entier de faire des progrès considérables non seulement en génétique du développement et en immunité innée mais également dans l’étude de certaines pathologies humaines ou dans la compréhension des phénomènes de mémoire, de comportement, de sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus musculaire, survenant à...), de nutrition (La nutrition (du latin nutrire : nourrir) désigne les processus par lesquels un être vivant transforme des aliments pour assurer son fonctionnement. La nutrition est également une science pluridisciplinaire,...).

Président de l’Académie des sciences française en 2007 et 2008, Jules Hoffmann est également membre des Académies des sciences des États-Unis, d’Allemagne et de Russie. Il a reçu de nombreux prix prestigieux comme dernièrement le Prix Rosenstiel pour l’Immunité (2010), le Prix Keyo de Médecine (2011), le Prix Gairdner 2011 en sciences médicales, et le Prix Shaw 2011 en sciences du vivant et médecine. Jules Hoffmann est également Chevalier de la Légion d’Honneur.

Notes:

1 L’immunité innée est un mécanisme de défense antimicrobien de première ligne, qui s’oppose immédiatement à des agents microbiens entrés en contact avec un organisme. Dépourvue de la spécificité particulière de l’immunité adaptative et du phénomène de mémoire à la base de la vaccination (La vaccination est un procédé consistant à introduire un agent extérieur (le vaccin) dans un organisme vivant afin de créer une réaction...), l’immunité innée est présente chez tous les organismes vivants et joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle indispensable dans l’activation de la réponse adaptative chez les vertébrés.

2 Le TNF (tumor necrosis factor) est une cytokine inflammatoire indispensable à la défense immunitaire contre des pathogènes. Les cytokines sont des molécules jouant le rôle de médiateur cellulaire.


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Source: CNRS