Craig Venter l’a fait: le célèbre généticien américain a synthétisé en laboratoire le code génétique (génome) d’une bactérie, l’a inséré dans une autre bactérie, et a fait vivre cette dernière. Voici les prémices de la vie artificielle, que d’aucuns n’hésitent pas à qualifier de point de bascule philosophique
Voilà des années qu’il dit ce qu’il va faire. Dans la revue Science qui paraît ce vendredi, il décrit comment il a fait ce qu’il avait annoncé. Le pionnier de la génomique Craig Venter est parvenu à créer une forme de vie artificielle: une bactérie dont le génome, soit le code génétique qui fait vivre tout organisme comme un logiciel fait tourner un ordinateur, a été synthétiquement fabriqué de toutes pièces en laboratoire! Selon les experts, qui attendaient cette percée tantôt avec impatience tantôt avec appréhension, il s’agit d’une étape majeure dans le domaine en plein boom de la biologie synthétique.
Cette prouesse n’a pas été réalisée d’un coup, mais en trois étapes. En 2007, l’équipe du Prix Nobel de médecine Hamilton Smith, incluant Venter, extrait le génome d’une bactérie, Mycoplasma mycoides, puis l’insère dans une autre espèce (Mycoplasma capricolum) évidée de son propre patrimoine génétique. C’est donc prouvé: effectuer un «transfert de génome» viable est possible. Premier chapitre.
Janvier 2008, le généticien parvient à forger le génome d’une autre bactérie, Mycoplasma genitalium. Son code génétique est composé d’unités appelées bases – elles sont de quatre types (A, C, T et G), comme dans tout ADN, et vont par paires. Le génome de M. genitalium en contient 582 000; par comparaison, celui de l’homme en dénombre 3,2 milliards. Pourtant, les chercheurs ont réussi, à l’aide des appareils de laboratoire, à refabriquer ce code génétique de M. genitalium en adjoignant l’une à l’autre ses centaines milliers de bases d’ADN comme on aligne des perles sur un collier. Deuxième volet.
Restait alors à réaliser la synthèse de ces deux premiers pas. C’est fait aujourd’hui: Daniel Gibson et son équipe du J. Craig Venter Institute, à Rockville (Etats-Unis) ont généré synthétiquement le génome de M. mycoides et ses 1 080 000 paires de bases. Puis l’ont «greffé» dans M. capricolum, comme en 2007 (infographie). Au final: une «bactérie qui automatiquement se met à lire ce nouveau «programme génétique», et qui se multiplie. Si bien que, petit à petit, toutes les caractéristiques de la bactérie originelle disparaissent, explique Craig Venter. Nous avons créé la première cellule synthétique, appelée ainsi parce qu’elle est dérivée d’un chromosome synthétique, fabriqué avec quatre bouteilles de composants biochimiques et d’un appareil qui, lui, réagit aux instructions d’un ordinateur. Philosophiquement, cela change ma vision de la définition de la vie.»
Pour Sven Panke, chercheur en biologie synthétique à l’EPF de Zurich, «l’immense succès de ces travaux est d’avoir réuni ces trois étapes. Et cela malgré d’énormes écueils.» Qu’ils soient financiers – l’entreprise a été estimée à 40 millions de dollars dans la revue Science – ou liés au fonctionnement intrinsèque des cellules, bien plus complexe qu’en apparence.
Pour Craig Venter, le champ d’exploration qui s’ouvre est incommensurable. «Nous avons là un outil très puissant pour tenter de créer ce qu’on veut en biologie. Nous avons diverses applicationsen tête»: fabriquer des micro-organismes produisant des biocarburants, des substances médicinales, ou des ingrédients alimentaires, ou purifiant l’eau. «Et avec Novartis, nous tentons d’accélérer la production de vaccins, jusqu’à 99% avec celui de la grippe annuelle.»
Pour l’instant, «ce généticien s’est contenté de recopier le génome d’une bactérie existante», tempère Sven Panke. Une autre limitation «est qu’il est improbable de pouvoir insérer un code génétique d’une bactérie dans une autre espèce qui ne lui est pas proche, simplement parce que les mécanismes moléculaires nécessaires à «lire» et à «interpréter» ce code génétique artificiel ne sont pas les mêmes», ajoute Bart Deplancke, professeur au Laboratoire de biologie des systèmes à l’EPF de Lausanne.
«Craig Venter montre pourtant, en jouant à une large échelle et plus à celle, restreinte, d’un ou plusieurs gènes comme on sait le faire aujourd’hui, qu’il n’est pas inimaginable de construire des génomes ayant des fonctions révolutionnaires, inédits dans la Nature. Voire de faire mieux qu’elle, même si je doute que cela soit possible…», reprend Sven Panke. Concernant la production accélérée de vaccins, par exemple, le chercheur qualifie poliment le défi d’«intéressant»…
Marcher sur les plates-bandes immémoriales de Mère Nature: voilà ce qui dérange Jim Thomas, de l’ONG de bioéthique canadienne ETC Group: «L’annonce de cette découverte est un choc! Elle devrait servir de signal d’alarme pour nous forcer à nous interroger sur cette nouvelle technologie.» Craig Venter assure avoir pris les devants: «Sachant que nous entrions en territoires inconnus, nous avons réuni un comité d’experts. C’est même la première fois qu’une évaluation bioéthique est menée avant que l’expérience ait lieu.» Selon Sven Panke, «ce travail fut très bon!».
La démarche est loin de satisfaire Jim Thomas: «Ces experts ont effectivement soulevé de bons points concernant l’éthique, mais Craig Venter les a minimisés», assure-t-il. Avant de redire: «Il faut absolument que les gouvernements discutent de cette thématique et lui imposent un moratoire jusqu’à ce que les conséquences potentiellement néfastes soient mieux connues.»
Qu’arriverait-il si un organisme artificiellement programmé génétiquement – qui pourrait être un virus inédit – s’échappait des laboratoires? Là aussi, Craig Venter a sa réponse: «La bactérie M. mycoides infecte les bovins. A moins de l’injecter directement dans un bovidé, elle ne peut survivre hors des laboratoires. Où d’ailleurs elle se développe uniquement sur des substrats nutritionnels très riches.» «Tôt ou tard, il y aura des fuites. Depuis les laboratoires, mais aussi à travers les applications commerciales», rétorque Jim Thomas, alimentant un débat loin d’être clos.
Se pose la question de la reproductibilité de cette percée: outre celui d’une bactérie, peut-on aussi synthétiser le génome d’un organisme (beaucoup) plus complexe, à ailes, à pattes ou à pieds? Craig Venter indique qu’il va tenter l’affaire avec des eucaryotes (cellules ayant un noyau contenant l’ADN, les bactéries en étant dépourvues, et s’avérant donc plus «simples»). «Ça lui prendra au moins cinq ans, dit Sven Panke. Mais pour des êtres plus complexes que des unicellulaires, il faudra beaucoup plus de temps.»
