Régler les phases d'éveil et de sommeil, rythmer la production d'hormones, réguler la température du corps ou l'activité de certains organes… Tout cela est l'affaire d'une petite portion du cerveau baptisée noyau supra-chiasmatique (NSC). Pour produire ces cycles journaliers, cette zone joue le rôle d'une horloge interne se basant sur des signaux de l'environnement, telle la quantité de lumière. C'est du moins ce qui a été admis pendant longtemps. Dans un article illustré en couverture de la revue Cell, qui paraît aujourd'hui, des biologistes du Pôle de recherche national «Frontiers in Genetics», basé à l'Université de Genève, démontrent expérimentalement une idée apparue il y a peu: chaque cellule du corps, qu'elle soit rénale, hépatique ou située dans un autre tissu, posséderait en réalité sa propre horloge interne.

Horloges périphériques

Des gènes assurent le fonctionnement de ces cellules selon des rythmes quasi journaliers. On appelle dès lors ces gènes «circadiens» (du latin circa, presque, et dies, jour). Longtemps, il a été supposé que leur «tic-tac» dépendait de celui de l'horloge située dans le NSC. Petit à petit, il est apparu que si toutes les cellules ont bien besoin d'un chef d'orchestre, chacune serait capable de compter sa propre mesure, créant autant d'horloges périphériques. Pour le prouver, les scientifiques ont utilisé des cellules de peau (fibroblastes) mises en culture depuis des années.

«Isolées des ordres du NSC, ces cellules ne montraient d'abord aucun rythme, indique le professeur Ueli Schibler. Nous leur avons alors donné une sorte de «choc» en les plongeant dans un milieu de culture soumis à une concentration élevée de sérum. Et là, elles ont commencé à toutes s'animer.» Toutefois, les chercheurs craignaient que ce «coup de fouet» provoqué ne fasse en fait que reproduire un effet général similaire à celui de l'horloge centrale. Restait donc à montrer que chaque cellule pouvait générer elle-même, sans aide extérieure, un rythme circadien. La partie a été gagnée en couplant un gène circadien à un gène codant pour une protéine fluorescente: les cellules devenaient «brillantes» puis «sombres», au gré de cycles réguliers. De plus, ce fonctionnement cyclique se maintenait même lors des divisions cellulaires. «Chaque cellule avait donc gardé bien ancré en elle ce comportement», avise Ueli Schibler, étonné autant que passionné.

Selon le professeur, ces recherches fondamentales sont intéressantes parce qu'elles facilitent l'étude de ces gènes circadiens, au sujet desquels il reste beaucoup à découvrir: «Auparavant, seuls les gènes circadiens qui n'étaient pas simultanément impliqués dans le développement de l'organisme pouvaient être étudiés. Désormais, nous pourrons étudier tous ces gènes dans les cellules directement, sans avoir besoin d'un grand nombre de cobayes animaux.»