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28/03/2014 10:53 EDT | Actualisé 28/05/2014 05:12 EDT

Chromosome de synthèse, un nouveau pas vers la création du "vivant artificiel"

La frontière entre vivant et artificiel apparaît plus brouillée que jamais au lendemain de l'exploit de chercheurs qui ont fabriqué un chromosome de synthèse, intégré avec succès dans des cellules de levure de bière, l'organisme le plus complexe à avoir subi un tel traitement à ce jour.

Durant sept ans, les dizaines de scientifiques de cette équipe internationale emmenée par Jef Boeke, directeur de l'Institut des systèmes génétiques au centre médical de Langone de l'Université de New York, se sont littéralement livrés à un mécano biologique.

Après avoir analysé et démonté l'un des 16 chromosomes de levure (Saccharomyces cerevisiae), ils ont assemblé 273.871 paires de base, ces "briques" constitutives de l'ADN qui associent uniquement quatre substances de base désignées par des lettres: l'adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C).

Au passage, les chercheurs ont écarté toutes les pièces qu'ils jugeaient superflues tout en répétant certaines séquences dans le but de doper la vitesse de reproduction du chromosome et la fertilité de la levure.

Résultat: un chromosome dit "eucaryote" (dont le noyau contient le patrimoine génétique, comme pour les végétaux et animaux) simplifié mais parfaitement fonctionnel malgré ses différences avec un chromosome "naturel" de la levure de bière.

"Notre recherche a fait passer la biologie de synthèse de la théorie à la réalité", lance en toute modestie Jef Boeke, dans un communiqué.

Par le passé, des scientifiques avaient certes déjà réussi à fabriquer des chromosomes de bactéries et de l'ADN de virus mais l'architecture de ces organismes, dont les cellules ne comportent pas de noyau, est beaucoup plus rudimentaire.

"Nous avons procédé à plus de 50.000 changements dans le code ADN du chromosome et notre levure est toujours vivante, ce qui est remarquable", s'est-il félicité. "Cela démontre que notre chromosome synthétique est vigoureux, et qu'il confère de nouvelles caractéristiques à la levure".

- Un gène 'terminator' ? -

Grâce à cette technique de "ré-assemblage" génétique présentée dans la revue Science, les scientifiques espèrent pouvoir bricoler rapidement de nouvelles souches de levure synthétiques, "usines vivantes" plus performantes que celles permettant déjà de fabriquer certaines substances: médicament anti-paludéen (artémisinine), hormone anti-inflammatoire (hydrocortisone) ou vaccins, comme celui contre l'hépatite B.

Des levures artificielles à la croissance démultipliée pourraient aussi doper le rendement de la production de biocarburants à base d'alcool.

"Maintenant que nous savons mélanger le jeu de cartes du génome, on va regarder si nous pouvons nous constituer une main avec des cartes bien meilleures pour permettre à la levure de survivre dans différentes conditions, à des concentrations d'alcool supérieures par exemple", explique Jef Boeke.

Qu'ils soient génétiquement modifiés ou créés de toutes pièces, ces produits de la biologie de synthèse peuvent donc s'avérer très utiles. Mais ils doivent être encadrés "sans cacher les risques potentiels", comme le soulignait dès 2012 la ministre française de la Recherche, Geneviève Fioraso, en présentant un rapport parlementaire sur le sujet.

"Dans un espace confiné, dans un laboratoire et à petite échelle, c'est parfait. Pour un usage commercial à échelle industrielle, à l'instar des bio-carburants, alors le problème se pose de contrôler efficacement de tels organismes", renchérit Janet Cotter, scientifique spécialiste de la question pour l'ONG Greenpeace, interrogée par l'AFP.

Pour éviter la fuite de ces mutants artificiels, il est toutefois possible de bricoler leur métabolisme pour les rendre dépendants d'aliments non présents dans leur environnement naturel. Des scientifiques envisagent même de programmer l'autodestruction de ces organismes, en les dotant d'un gène "terminator" qui s'activerait au cas où ils s'échapperaient dans l'environnement.

L'évaluation des menaces présentées par la biologie de synthèse reste cependant très variable en fonction des chercheurs interrogés.

D'où l'idée, lancée par Mme Fioraso voici déjà deux ans, d'une "instance permanente au niveau mondial" chargée de réfléchir à ces questions de biosécurité, comme le fait le collège d'experts du GIEC pour le réchauffement climatique.

ban/pjl

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