Parmi les 72 candidatures de jeunes chercheurs, la 19e édition des Grandes Avancées françaises en biologie en a récompensé six dont les travaux constituent des avancées scientifiques majeures en biologie, entre 2023 et 2024. Primé pour son travail intitulé « Régulation de la réparation de l’ADN par les condensats biomoléculaires de SLX4 : une chorégraphie SUMO/ubiquitine », Émile Alghoul confie que la reconnaissance par cette institution prestigieuse constitue une étape majeure dans sa carrière, le motivant à repousser les limites de sa compréhension de la biologie. « Le prix représente une validation de mes capacités de recherche, de mes compétences en matière de communication et une reconnaissance par mes pairs dans ce domaine. Cette visibilité ouvrira la voie à de nouvelles collaborations et à des partenariats avec d’autres scientifiques », affirme-t-il.

Élaboré dans le cadre de sa thèse de doctorat qu’il avait commencée en 2019, à l’Institut de génétique humaine de Montpellier, dans le laboratoire d’instabilité génétique et cancer, son travail a voulu explorer les nouveaux mécanismes cellulaires dont la fonction est de réparer l’ADN. « J’ai toujours été passionné par la biologie et les mystères de la vie. Mon intérêt pour ce domaine a été suscité pendant mes études, où j’ai été intrigué par les mécanismes complexes qui gouvernent les processus biologiques fondamentaux. Ce qui m’a particulièrement motivé, c’est le potentiel de la recherche fondamentale pour transformer la santé humaine et améliorer notre compréhension des maladies, en particulier le cancer », confie-t-il.

Pendant ses études de master à l’Université de Montpellier, il s’était intéressé au domaine émergent des condensats biomoléculaires « qui présentaient un grand potentiel pour aborder la réponse aux dommages de l’ADN », précise Émile Alghoul. Les condensats biomoléculaires, structures non membranaires, sont des compartiments cellulaires qui s’accumulent dans des régions distinctes du noyau et qui contiennent des protéines, telle que la protéine SLX4, mobilisées en réponse aux lésions de l’ADN, altérations chimiques que subissent les cellules du corps humain quotidiennement.

Nouvelles approches thérapeutiques du cancer

L’objectif de son doctorat est, par ailleurs, de comprendre le mécanisme qui permet la réparation des lésions de l’ADN, dans l’espace et le temps. « Nous avons utilisé le domaine émergent des condensats biomoléculaires pour montrer comment des protéines qui répondent aux lésions de l’ADN sont capables d’assembler ces structures. Sachant que la protéine SLX4 est au cœur du processus de réparation de l’ADN, les objectifs du projet étaient de déterminer si et comment SLX4 peut assembler ces condensats, comment ils sont régulés, quelle est leur composition et quel rôle ils jouent dans l’exécution du processus de réparation. »

Le jeune chercheur explique ainsi que « pour assurer leurs fonctions physiologiques, les protéines doivent être localisées au bon endroit et mobilisées au bon moment ». Il étaye son propos, indiquant que « la protéine SLX4 fonctionne comme une plateforme qui coordonne l’action des protéines de réparation de l’ADN », en réponse aux lésions de l’ADN. Celles-ci « peuvent bloquer les processus physiologiques de la cellule, provoquer le réarrangement des chromosomes et conduire au développement de cancers », poursuit-il.

Son travail a ainsi mis en lumière le rôle de la protéine SLX4. « Nous avons découvert que cette protéine est capable de s’autoassembler pour former des compartiments cellulaires, permettant de contrôler l’activité de ses protéines partenaires et de contribuer à la réparation de l’ADN. Nos résultats montrent que la formation de condensats catalyse les fonctions de réparation de SLX4 », souligne Émile Alghoul.

Pour ce jeune lauréat, « comprendre la nature de la fonction de SLX4 peut aider au développement de nouvelles approches thérapeutiques qui ciblent préférentiellement les cellules cancéreuses. Ces résultats suggèrent que la condensation de SLX4 peut constituer une potentielle cible thérapeutique pour sensibiliser les cellules aux chimiothérapies ».

Actuellement, le laboratoire d’instabilité génétique et cancer mène une étude de validation de principe qui vise à cibler les condensats de réparation de l’ADN en combinaison avec des médicaments chimio-thérapeutiques classiques, dans le contexte du cancer colorectal. « Les résultats prouveront la faisabilité de cette approche et pourront s’étendre à l’utilisation des condensats SLX4 comme cible thérapeutique dans le cancer, sachant que les cellules cancéreuses dépendent de SLX4 pour survivre », estime Émile Alghoul, qui a entamé son postdoctorat au Centre de biologie intégrée de Toulouse. Souhaitant explorer la nature des condensats de réparation de l’ADN et leur impact sur d’autres processus cellulaires, il souligne que « le projet révélera le rôle de ces structures dans la différenciation cellulaire et dans les maladies neurologiques telles que le cancer du cerveau et les maladies neurodégénératives ».