Remarque : légers spoilers pour Spider-Man : un tout nouveau jour.
L’intrigue du nouveau film Spider-Man est une science du monde réel. Une astuce utilisée pour désactiver les superpouvoirs fictifs dans le film est basée sur de véritables thérapies génétiques pour les maladies rares.
Dans Spider-Man : un tout nouveau jourPeter Parker (joué par Tom Holland) présente des symptômes inquiétants car l'ADN qu'il a obtenu d'une morsure d'araignée se manifeste de nouvelles manières. Il aimerait se débarrasser de certains de ses pouvoirs tout en en gardant d'autres. Il rend visite à Bruce Banner (un scientifique joué par Mark Ruffalo) pour discuter d'un dispositif que Banner a créé pour empêcher son propre alter ego, Hulk, d'émerger. C'est un inhibiteur de superpuissance.
Dans une scène, Parker demande à Banner comment l'inhibiteur désactive les gènes qui font que Banner fait sortir Hulk. « Vous utilisez un ARN interférent court spécifique à une cible, n'est-ce pas ? »
Ce n’est pas seulement du bavardage techno cinématographique. Les ARN interférents courts, ou siARN, sont de véritables molécules. Au moins sept sont approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis pour traiter diverses maladies génétiques. D’autres sont en cours d’essais cliniques.
Voici comment ils fonctionnent. L’ARN est un élément clé de la chaîne d’assemblage de protéines. Premièrement, les cellules fabriquent des copies d’ARN des instructions de l’ADN contenues dans les gènes. Ces copies sont connues sous le nom d’ARN messagers, ou ARNm (plus connus pour leur rôle dans les vaccins contre la COVID-19). Les copies alimentent la machinerie cellulaire qui lit les instructions de l’ARNm et construit les protéines en conséquence.
Comment ne pas sortir Hulk
Les petits ARN interférents, y compris les microARN naturels et leurs homologues synthétiques, travaillent entre les étapes de copie et de construction de protéines pour définir les niveaux de production de protéines. Comme leur nom l’indique, ces ARN interférents sont minuscules ; seulement 21 ou 22 éléments constitutifs d’ARN, ou bases, de long. En revanche, les ARNm peuvent s’étendre sur des centaines, voire des milliers de bases.
Les ARN interférents partagent de courtes séries de bases avec des ARNm spécifiques. Lorsque les petits ARN correspondent à l’ARNm cible, la destruction du partenaire le plus long est programmée. Cela se produit dans une partie naturelle de la machinerie cellulaire appelée RISC. Là, les ARNm auxquels sont attachés des ARN interférents sont hachés. Cela empêche la fabrication de protéines à partir de ces ARNm, réduisant ainsi au silence les gènes correspondants.
Arrêter l'ADN étranger – tel que l'ADN d'arachnide inséré – ou les gènes mutés est le genre de chose que les siARN font bien, explique Anastasia Khvorova, biologiste chimique à l'Institut thérapeutique ARN de la Chan Medical School de l'Université du Massachusetts à Worcester. « Absolument, c'est théoriquement ce qui est faisable. »
En supposant que les pouvoirs de Spider-Man proviennent d'un seul gène, alors un siARN ciblant ce gène pourrait être un bon inhibiteur, dit-elle. Mais il est rare qu'un seul gène soit responsable de caractéristiques aussi différentes que la création de toiles, la super-force, les sens accrus et les autres capacités de Spidey. Parker aurait donc probablement besoin de préparer un cocktail de différents siARN pour s'attaquer à tous les nouveaux traits des araignées.
De plus, dit Khvorova, les gènes ne fonctionnent pas de manière isolée. La fermeture d’un système peut avoir des conséquences inattendues sur d’autres. Banner le met en garde dans le film, affirmant qu’il serait « extrêmement dangereux et complexe » d’essayer de fermer certaines parties de Hulk tout en en gardant d’autres.
Les siARN utilisés comme thérapies fonctionnent comme des ARN interférents naturels, mais sont synthétisés pour avoir leurs propres super pouvoirs, explique Khvorova. « Ils sont entièrement modifiés chimiquement. » Les modifications les rendent stables dans le corps et les envoient au bon organe. Jusqu’à présent, tous les siARN approuvés par la FDA agissent dans le foie. Khvorova et ses collègues en développent d’autres qui peuvent être transmises aux muscles, aux nerfs, au placenta ou à d’autres organes.
Habituellement, les siARN ne bloquent pas complètement un gène, mais ils peuvent le détruire suffisamment pour que des niveaux négligeables de protéines se forment, explique Judy Lieberman, immunologiste au Boston Children's Hospital et à la Harvard Medical School. Lieberman a également été conseiller auprès d'Alnylam, la société qui a été la première à résoudre le problème de la délivrance de siARN à des cellules spécifiques. Le filet de protéines pourrait aider Spider-Man à contrôler le niveau de ses super pouvoirs, dit-elle. Il voudrait qu'il y ait suffisamment de protéines pour le rendre super, mais pas assez pour causer des problèmes. Malheureusement, personne n’a été capable d’ajuster les siARN avec autant de précision.
Spider-Man aurait également besoin que l’inhibiteur agisse partout dans son corps. Ce n'est pas quelque chose pour lequel les siARN sont généralement conçus, explique Gane Ka-Shu Wong, physicien devenu scientifique biomédical à l'Université de l'Alberta à Edmonton, au Canada.
Il existe un autre problème avec les siARN qui pourrait poser problème au web-slinger. «Ils ont tendance à durer», dit Wong. Les thérapies actuelles par siARN peuvent durer six mois ou plus avec une dose unique.
Parker devrait rendre son inhibiteur biodégradable, dit Wong. « Il doit durer suffisamment longtemps pour arriver là où il doit aller et couper tout ce dont il a besoin. Mais il doit également se dégrader pour qu'au moment où vous arrêtez d'injecter cette drogue », les pouvoirs reviennent.
Même dans ce cas, retirer l’inhibiteur ne rendrait pas instantanément les pouvoirs d’un super-héros. Au minimum, cela pourrait prendre quelques heures pour faire des copies d’ARNm et obtenir de nouvelles protéines. Mais il faudra probablement plus de temps pour revenir à la pleine puissance.
« Il pourrait inverser la tendance », dit Lieberman, « mais cela pourrait prendre quelques jours ».
