L’incroyable boulot de réparation d’une bactérie extrême
L a capacité qu’a la bactérie Deinococcus radiodurans de reconstruire son génome éclaté en mille morceaux a de quoi rendre jaloux le reste des êtres vivants sur Terre. Une équipe dirigée par le chercheur Miroslav Radman, de l’Inserm, a enfin découvert les étapes de cette reconstruction qui permet à la bactérie de survivre à la dessiccation ou à de très fortes radiations. Les résultats sont publiés aujourd’hui par la revue Nature.

Deinococcus radiodurans a été découvert en 1956 par un chercheur américain qui voulait stériliser des boîtes de corned beef en les soumettant à un fort rayonnement gamma. A sa grande surprise tout n’avait pas été tué par le traitement de choc. La bactérie D. radiodurans est capable d’encaisser des doses de radiations des centaines de fois plus élevées que les doses mortelles pour l’homme.

Le génome de la bactérie, qui a la particularité d’être circulaire, est alors éclaté en plusieurs centaines de fragments. Les cellules semblent mortes pendant environ 1h30, notent les chercheurs. Pourtant, trois heures après l’irradiation, l’ADN est rassemblé.

La reconstitution du puzzle se fait en deux étapes, ont découvert Miroslav Radman (Université René Descartes, Paris ) et ses collègues français et croates.

Les fragments se débarrassent de leurs extrémités endommagées et s’assemblent avec des fragments complémentaires. Les morceaux servent de modèle pour initier la synthèse d’ADN et former une longue chaîne à simple brin. Intervient alors une étape de recombinaison génétique au cours de laquelle ces brins se lient avec des brins complémentaires pour reformer les chromosomes. Dans cette phase de résurrection la synthèse d’ADN est plus rapide qu’au cours de la réplication habituelle de la bactérie, soulignent les chercheurs.

Miroslav Radman espère que ces découvertes encore très fondamentales permettront un jour de concevoir une nouvelle médecine régénératrice, notamment pour lutter contre la mort des neurones.

Cela ressemble à une solution miracle : en appliquant une solution composée de fragments de peptides sur une plaie ouverte, des chercheurs ont réussi à stopper l’hémorragie en 15 secondes. Cette technique, si elle s’applique un jour à l’homme, pourrait bouleverser certaines pratiques chirurgicales.

Les peptides s’assemblent pour former une sorte de gel qui recouvre la plaie et arrête le flot de sang, expliquent les chercheurs du MIT (USA) et de l’Université de Hongkong. L’équipe de Rutledge Ellis-Behnke et de Shuguang Zhang a fait cette découverte presque par hasard.

Zhang a découvert il y a plusieurs années que certains peptides placés dans une solution saline formaient de fines couches. Les chercheurs s’en sont servis pour mettre au point une sorte d’échafaudage nanoscopique permettant à des cellules nerveuses de repousser (lire ci-contre).

C’est au cours de ces expériences sur des hamsters et des rats qu’ils ont constaté que la solution de peptides arrêtait l’hémorragie. En moins de 15 secondes, alors qu’il faut au moins 90 secondes pour voir le début de la coagulation. Ellis-Behnke et ses collègues ont testé le liquide sur différents organes –cerveau, foie, intestin, peau ou moelle épinière- et obtenu les mêmes résultats.

Les chercheurs ne savent pas encore par quels mécanisme les peptides agissent. Ils n’ont pas vu de traces de coagulation et supposent qu’il se forme une sorte de barrière qui peut ensuite se dégrader en acides aminés et être ainsi utilisée par le tissu environnant qui se reconstruit. Ils espèrent pouvoir tester cette solution ‘’miracle’’ sur l’être humain d’ici 3 à 5 ans.

Ces travaux sont publiés aujourd’hui sur le site du journal Nanomedicine.

Cécile Dumas
(10/10/06