Des chercheurs ont réussi à créer des cellules vivantes à partir de bactéries mortes en transplantant un génome entièrement synthétique, une avancée qui pourrait accélérer les progrès de la biologie synthétique. Cette réalisation démontre une nouvelle méthode puissante permettant aux organismes d’ingénierie d’effectuer des tâches spécifiques, allant de la production de carburant durable à la fabrication pharmaceutique.
Le problème de la vie synthétique
La biologie synthétique vise à concevoir et à construire des systèmes biologiques dotés de fonctions nouvelles. En 2010, des scientifiques ont créé la première cellule synthétique en insérant un génome synthétisé dans une bactérie vivante. Cependant, il s’est avéré difficile de vérifier si la cellule fonctionnait réellement uniquement sous le contrôle du génome synthétique ; les bactéries absorbent facilement l’ADN externe, brouillant les frontières entre les caractères naturels et artificiels. C’est ce qu’on appelle le transfert horizontal de gènes, et cela complique le processus.
Une nouvelle approche : d’abord tuer, puis reconstruire
Pour contourner ce problème, les chercheurs de l’Institut J. Craig Venter (JCVI) ont pris une mesure drastique : ils ont d’abord tué la bactérie hôte. En utilisant la mitomycine C, un médicament de chimiothérapie qui détruit l’ADN, ils ont rendu les cellules Mycoplasma capricolum incapables de se reproduire, les rendant ainsi « fonctionnellement mortes ». L’équipe a ensuite transplanté un génome synthétique de Mycoplasma mycoides dans ces cellules sans vie. Le résultat ? Certaines cellules ont repris vie, ont grandi et se sont divisées, confirmant qu’elles étaient désormais entièrement régies par l’ADN synthétique.
Qu’est-ce que cela signifie?
Ces « cellules zombies » représentent les premiers organismes vivants construits à partir de composants non vivants. Comme l’explique John Glass de JCVI, “Nous prenons une cellule sans génome et elle est fonctionnellement morte. Mais en ajoutant un nouveau génome, cette cellule est ressuscitée.” Les implications vont au-delà d’une prouesse technique ; cette méthode remet en question notre compréhension de la frontière entre la vie et la non-vie. Kate Adamala, de l’Université du Minnesota, note que les caractéristiques traditionnelles de la vie – le métabolisme et la réplication – sont minimisées dans ces cellules, ce qui soulève des questions sur ce qui définit réellement le « vivant ».
L’avenir des organismes synthétiques
La technique est actuellement limitée aux bactéries Mycoplasma, mais les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une preuve de concept applicable à des organismes plus complexes, notamment les levures et E. coli. Cela pourrait permettre le développement plus rapide de « mini-usines chimiques » conçues pour produire des médicaments ou éliminer les polluants environnementaux. La capacité de fournir de manière fiable de grandes charges utiles d’ADN synthétique surmonte un goulot d’étranglement majeur dans ce domaine.
Bien qu’il existe des problèmes de biosécurité (les espèces de Mycoplasmes utilisées sont des agents pathogènes des chèvres et des bovins), les chercheurs soulignent que les protocoles de laboratoire existants minimisent le risque de libération accidentelle. Ce travail représente une avancée fondamentale, suggérant que la biologie opère selon une ligne plus flexible entre la vie et la mort qu’on ne le pensait auparavant.
La création de « cellules zombies » n’est pas seulement une curiosité scientifique ; c’est une étape vers une vie synthétique plus prévisible et contrôlable et un aperçu du potentiel des organismes modifiés pour résoudre des problèmes du monde réel.
