Des composants d’Akihabara à la diversité des anticorps : le parcours de Tasuku Honjo en biologie moléculaire

Le 1er août 1945, alors âgé de trois ans, Tasuku Honjo a échappé au bombardement incendiaire de la ville de Toyama sur le dos de sa mère, après qu'une bombe incendiaire non explosée s'est posée dans l'abri de leur jardin. Élevé à Ube, sa fascination précoce pour la science s'est développée à l'école primaire de Kamihara, où il observait les anneaux de Saturne à travers un télescope portable. Alors qu'il envisageait initialement de se consacrer à l'astronomie, une biographie du microbiologiste Hideyo Noguchi offerte par sa mère a orienté ses ambitions vers la médecine et la biochimie.

Premières percées en laboratoire

Honjo a intégré la faculté de médecine de l'université de Kyoto vers 1960, puis a rejoint le laboratoire du biochimiste Osamu Hayaishi pour ses études de doctorat de 1967 à 1971. Au cours de l'été 1967, il a centré ses recherches sur les raisons pour lesquelles la toxine diphtérique nécessite le cofacteur métabolique NAD pour bloquer la synthèse des protéines cellulaires. Selon la biographie publiée par la Fondation Nobel, Honjo a utilisé des formes marquées du NAD disponibles dans le laboratoire pour démontrer que la toxine diphtérique agit comme une enzyme. Il a prouvé que la toxine catalyse le transfert du groupe ADP-ribose du NAD vers le facteur d'élongation 2 (EF-2), établissant ainsi sa première renommée en biologie moléculaire.

Matériel de fortune et intuition dans le train

Désireux de se former à l'international, Honjo s'est rendu aux États-Unis pour rejoindre le laboratoire de Philip Leder aux National Institutes of Health (NIH), afin d'étudier la génétique de la diversité des anticorps. À son retour au Japon en 1974 pour créer sa propre ligne de recherche à l'université de Tokyo, il a fait face à de sévères contraintes matérielles et à un manque de financement de laboratoire. Pour fabriquer les équipements essentiels, il s'est rendu dans le quartier électronique d'Akihabara afin d'y acheter d'épaisses plaques de caoutchouc, des tuyaux et du grillage, assemblant ainsi son propre sécheur de gel sous vide pour l'électrophorèse des protéines.

En 1978, au cours des 90 minutes de son trajet quotidien en train entre Yokohama et Tokyo, Honjo a analysé les données expérimentales relatives à la perte de gènes de la région constante dans les cellules de myélome. En examinant attentivement ces schémas dans le train, il a formulé le modèle de l'hypothèse de délétion de l'ADN pour la recombinaison de changement de classe, détaillant comment les lymphocytes B modifient la classe d'anticorps qu'ils produisent.

Découverte des mécanismes de l'immunité

Honjo a ensuite élargi son champ d'étude aux signaux moléculaires régissant l'adaptation immunitaire. En exprimant des banques d'ADNc dans des ovocytes d'amphibiens, son groupe de recherche a isolé l'interleukine-4 (IL-4) et l'interleukine-5 (IL-5), des cytokines clés responsables de la régulation du changement de classe et de la différenciation cellulaire. En 1999, Honjo et Masamichi Muramatsu ont identifié la cytidine désaminase induite par l'activation (AID), une enzyme exprimée spécifiquement dans les lymphocytes B activés au sein des centres germinatifs. Des expériences ultérieures d'inactivation génique ont confirmé que l'AID est l'enzyme indispensable à la fois à la recombinaison de changement de classe et à l'hypermutation somatique.

Les rouages de l'adaptation immunitaire

En validant le modèle de délétion de l'ADN et en isolant l'enzyme AID, Honjo a élucidé les principaux mécanismes génétiques qui expliquent comment le système immunitaire humain s'adapte pour résister à divers agents pathogènes. Ses découvertes ont démontré comment des réarrangements d'ADN ciblés permettent à un ensemble restreint de gènes hérités de générer des millions de variantes d'anticorps protecteurs.

Illustration éditoriale générée par IA ; ce n’est pas une photographie documentaire.

Source: Nobel Prize Tasuku Honjo