Le biologiste américain a été récompensé par les jurés suédois – ainsi que deux médecins britanniques, Paul Nurse et Timothy Hunt – pour la découverte de régulateurs clés du cycle cellulaire ainsi que pour le décryptage et la mise en place des principales notions décrivant la progression cellulaire jusqu’à la mitose.
Leland Hartwell a fait ses études à l'Institut de technologie de Californie, avant d’obtenir, en 1964, son doctorat à l'Institut de technologie du Massachusetts. De retour en Californie l’année suivante, il est engagé par l'université de Californie, à Irvine. il devient en 1968 professeur associé à l’université de Washington. Il rejoint l’Académie nationale des sciences américaine en 1987 et reçoit en 1994 la médaille de la Société de génétique d’Amérique, puis le prix Albert Lasker – souvent présenté comme l’antichambre du Nobel – en 1998. En 1996, il est nommé président et directeur du Fred Hutchinson Cancer Research Center de Seattle (État de Washington).
À la fin des années 1960, Leland Hartwell s’intéresse à la levure de boulanger pour étudier les mécanismes par lesquels les cellules contrôlent leur croissance et leur division. Il identifie ainsi plus de cent gènes, baptisés gènes du cycle de division cellulaire (CDC), impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire. L'un de ces gènes, le gène CDC28, contrôle la première phase du cycle cellulaire et le nom de gène start lui est donné. Leland Hartwell découvre aussi que le cycle comprend des pauses facultatives – check points – qui permettent aux mécanismes cellulaires de réparer l'ADN endommagé. Hartwell a ainsi identifié les molécules clés qui commandent le cycle cellulaire et dont le fonctionnement est semblable chez les levures, les plantes, les animaux et l'homme. La compréhension de ce cycle allait permettre de mieux en saisir les dysfonctionnements, et notamment de mieux comprendre les altérations du génome dans les cellules cancéreuses. Le prix Nobel viendra couronner ces recherches, l’institut Karolinska soulignant alors qu’ « à long terme, ces travaux pourraient ouvrir de nouvelles possibilités au traitement des cancers »
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