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Anne-Catherine Prats

Chercheuse, spécialiste de l’expression des gènes, née le 5 mai 1961

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Les travaux d’Anne-Catherine Prats concernent les mécanismes du contrôle traductionnel de l’expression des gènes et le développement de thérapies géniques, via des systèmes de transfert de gènes combinés, pour des pathologies cardiovasculaires. 

Après s'être consacrée à l'analyse de l'expression génique chez un rétrovirus murin, Anne-Catherine Prats a orienté ses recherches vers l'étude de la régulation traductionnelle chez les mammifères, en particulier pour les facteurs de croissance angiogéniques. Elle a découvert que la synthèse de certaines protéines peut être initiée à d'autres codons initiateurs que le codon AUG classiquement utilisé, notamment le codon CUG. Cette découverte a un impact important sur l'expression génique, car ce mécanisme permet de produire des isoformes différentes d’une même protéine, ce qui engendre des fonctions différentes. L’initiation via plusieurs codons alternatifs permet d’augmenter la diversité génique. 

Par ailleurs, elle a identifié des éléments structuraux, les IRES (internal ribosome entry site), dans les séquences d’ARN messagers (ARNm) de plusieurs gènes, notamment ceux des principaux facteurs angiogéniques (FGF1, FGF2, VEGF). Les IRES sont des activateurs traductionnels qui permettent l'expression des gènes concernés dans différentes situations physiopathologiques, comme la différenciation et le stress. Ce mécanisme alternatif de traduction permet l'expression de gènes spécifiques dans des conditions où la traduction globale des ARNm cellulaires est bloquée. 

Plus récemment, Anne-Catherine Prats et son équipe ont identifié plusieurs facteurs cellulaires responsables de l'activation des IRES lors de la différenciation cellulaire ou en réponse à l'hypoxie cellulaire, survenant dans les tumeurs cancéreuses et lors de l'insuffisance cardiaque ischémique. Ces facteurs sont des protéines cellulaires qui se lient à l'ARN messager contenant un IRES, et permettent d'activer la traduction du ou des ARN messagers concernés. Ce mécanisme permet une induction de l'expression des facteurs angiogéniques en plusieurs phases, lors de l'hypoxie précoce. 

Les IRES permettent de co-exprimer plusieurs molécules d’intérêt thérapeutique ou industriel à partir d’un seul ARNm. Anne-Catherine Prats a tiré parti de ce mécanisme pour développer un concept de thérapie génique combinée. Elle a démontré que les vecteurs à IRES, viraux ou non viraux, permettent d'obtenir des effets synergiques de plusieurs molécules thérapeutiques. Cela a été validé sur des modèles animaux pour générer de l'angiogenèse thérapeutique lors de l'ischémie du membre, ainsi que pour bloquer l'angiogenèse tumorale dans les tumeurs cancéreuses. Anne-Catherine Prats a aussi démontré avec ses collaborateurs que ce concept est applicable à l'insuffisance cardiaque ischémique, et qu'une thérapie génique avec un lentivecteur produisant trois protéines thérapeutiques, agissant sur l'angiogenèse, la cardioprotection et la fonction cardiaque, génère un bénéfice thérapeutique significatif. Ces résultats sont très prometteurs dans la perspective d'applications cliniques futures. 

Ces travaux révèlent de nouveaux mécanismes de régulation de l'expression génique et permettent le développement d’applications biotechnologiques et thérapeutiques, qui lui ont valu d'obtenir le prix Inserm de la recherche thérapeutique en 2000. 

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