Des scientifiques de premier plan alertent sur la potentielle création d'une "vie miroir" : "Cela pourrait conduire à la pandémie ultime"

Si des "organismes miroirs" viennent à voir le jour de la main de l'homme, ils pourraient "être dévastateurs". "Cela pourrait être la pandémie ultime", affirme Mark Davis, professeur de microbiologie et d'immunologie à la Faculté de médecine de l'Université de Stanford aux États-Unis et coauteur d'un rapport de 300 pages publié récemment sur le sujet.

Certains chercheurs explorent en effet actuellement la possibilité de construire la vie en utilisant une structuration inverse à celle observée dans la nature – un phénomène appelé "vie miroir". Ces recherches tentent ainsi de développer des protéines miroirs et d'en tirer un potentiel thérapeutique. Le souhait est de créer aussi des organismes capables de les utiliser.

Histoire de mains et de gants

Pourquoi "miroir" ? Parce que, comme nos mains, les molécules peuvent être structurées vers la droite ou vers la gauche. "La plupart des molécules biologiques majeures, y compris les protéines, l'ADN et l'ARN, pointent dans une direction ou une autre. On dit qu'elles sont "chirales". De la même manière qu'un gant gauche s'adapte uniquement à la main gauche et un gant droit à la main droite, les molécules chirales ne peuvent interagir qu'avec d'autres molécules de chiralité compatible, explique l'autrice principale du rapport, Kate Adamala, professeure adjointe de biologie cellulaire à l'Université du Minnesota dans The Conversation. Deux chiralités sont possibles : gauche (ou L) et droite (D). Toute vie sur Terre utilise des protéines L et des sucres D. Depuis longtemps, les scientifiques spéculent sur la création de biopolymères qui reproduiraient des composés naturels, mais avec une orientation opposée – à savoir des composés de protéines D et de sucres L. Ces dernières années ont vu des avancées prometteuses, notamment des enzymes capables de produire des ARN et des ADN miroirs."

Pourquoi les scientifiques sont-ils si désireux de créer ce type de vie miroir ? Un des objectifs principaux est thérapeutique. "Lorsque vous administrez des thérapies, notamment des protéines ou des acides nucléiques, les enzymes digestives de l'organisme les décomposent rapidement, parfois en quelques minutes. Il peut donc être très difficile de traiter les maladies chroniques de manière rentable et pratique, détaille Michael Kay, professeur de biochimie à l'Université de l'Utah, expert en produits pharmaceutiques miroirs et coauteur du rapport. Les molécules miroirs ne sont quant à elles pas reconnues par ces enzymes digestives, ce qui leur confère un potentiel de survie beaucoup plus long et ouvre la voie à une toute nouvelle classe de thérapies permettant de traiter diverses maladies actuellement difficiles à traiter. Actuellement, nous fabriquons des thérapies miroirs par voie chimique, en les assemblant atome par atome. Si nous disposions de bactéries miroirs capables de les fabriquer pour nous, cela pourrait ouvrir la voie à une production à grande échelle beaucoup plus efficace de thérapies miroirs. La biologie miroir peut être utilisée pour créer des thérapies durables. Il est important de noter que les molécules miroirs créées chimiquement ne peuvent pas s'autorépliquer et ne présentent donc aucun des risques d'une bactérie miroir."

"Infections généralisées et mortelles"

Nombre de scientifiques craignent en effet les dégâts que pourraient occasionner ces bactéries miroirs si elles venaient à être créées et "lâchées" dans la nature. Car celles-ci interagiraient alors avec le monde "réel" de manière totalement imprévisible. "Nous nous sommes rendu compte que si leur création était réussie, les bactéries miroirs seraient probablement capables d'envahir de nombreuses réponses immunitaires humaines, végétales et animales, pouvant entraîner des infections généralisées et mortelles chez de nombreuses espèces. Dans la nature, les virus et autres microbes contrôlent ces systèmes. Mais les bactéries miroirs, grâce à leur structure inversée, seraient probablement capables d'échapper aux défenses immunitaires et aux prédateurs naturels, et pourraient ainsi s'implanter dans un large éventail d'écosystèmes", avertit ainsi Vaughn Cooper, professeur de microbiologie et de génétique moléculaire à l'Université de Pittsburgh.

Comme Vaughn Cooper, Jack Szostak, lauréat du prix Nobel de médecine 2009 (Université de Chicago), l'un des auteurs de l'article de Science, était lui aussi initialement sceptique quant à la dangerosité des bactéries miroirs. "Mais après avoir étudié ces questions, je suis désormais convaincu que ces bactéries pourraient se propager d'une espèce à l'autre et dans différents environnements, tout en étant résistantes à la prédation et invisibles pour le système immunitaire."

Pour la directrice de l'institut Pasteur Yasmine Belkaid, coautrice, "l'une des plus grandes implications de ce travail a été la découverte que les bactéries miroirs ont plus de nutriments disponibles dans l'environnement qu'on ne le pensait auparavant, ce qui pourrait permettre à la vie miroir de se développer dans le corps humain." La bactérie E. coli a ainsi la capacité de se nourrir d'" aliments" achiraux, ni droite ni gauche, comme la glycine ou le méthanol.

"Tentant mais imprudent"

Et il est impossible de fabriquer quoi que ce soit de totalement infaillible, y compris les dispositifs de sécurité intégrés à une cellule miroir qui pourraient prévenir le risque de rejet accidentel ou délibéré dans l'environnement, ajoute encore Kate Adamala. "Les avantages potentiels de la conception de la vie miroir ne justifient pas le risque. La vie miroir est scientifiquement alléchante, mais éthiquement imprudente ", affirme la scientifique qui cherchait jusqu'ici à créer une cellule miroir.

"Lorsqu'on lit le rapport de ces scientifiques de premier plan, résultat de leurs analyses et de leurs discussions, on se rend compte qu'il y a un danger potentiel majeur, affirme le spécialiste des bactéries belge Jean-François Collet (UCLouvain), qui n'a pas participé au rapport. Je pense qu'il ne faut pas jouer aux apprentis sorciers, au risque de créer quelque chose qui pourrait échapper complètement à notre contrôle. Aujourd'hui, pour tout ce dont on dispose pour lutter contre une bactérie nocive (bactériophages, systèmes immunitaires), ce sont à chaque fois des molécules qui ont été adaptées pour faire face à des bactéries qui ne sont pas des bactéries miroirs, dont tous les composants, toutes les molécules qui les constituent, ont donc une "chiralité" de base. Si cela devait échapper au contrôle humain (même dans cent ans), c'est impossible d'en mesurer l'impact potentiel. Cela pourrait donc être catastrophique. Par ailleurs, nous évoquons là des situations de chercheurs dans leur tour d'ivoire, mais il pourrait y avoir des gens mal intentionnés qui cherchent à mettre des bactéries miroirs au point. Les implications peuvent être terribles au niveau du bioterrorisme ou du "biowarfare".

Certains craignent cependant que cet appel au principe de précaution bloque la recherche scientifique, par exemple dans le domaine de la biologie synthétique, discipline émergente qui combine biologie et ingénierie pour concevoir de nouveaux systèmes biologiques. "Il faut protéger la biologie synthétique, qui est importante. Elle permet déjà et permettra demain de grandes avancées, admet Jean-François Collet. Je pense aux protéines synthétiques, donc pas causées par l'ADN d'un organisme vivant, mais inspirées par des années de recherche. Ces protéines-là peuvent être extrêmement utiles car leur stabilité ou leur spécificité pour un substrat particulier peuvent par exemple être augmentées. Mais dans ce grand monde de la biologie synthétique, les bactéries miroirs ne sont jamais qu'une petite partie. Les auteurs du rapport voient d'ailleurs celles-ci comme des recherches un peu gadget, même si le mot est un peu sévère. Intuitivement, je suis assez d'accord avec eux."

D'autres, considèrent que les risques sont exagérés car des médicaments pourront réduire les dangers pour la vie humaine. Pour le biochimiste canadien David Perrin, il serait simple de synthétiser les "miroirs" de certains antibiotiques, qui pourraient tuer efficacement les bactéries miroirs. Il rappelle également que des antibiotiques "sans chiralité" existent aussi déjà. Si les signataires en conviennent, ils nuancent en soulignant qu'il n'est pas certain que les antibiotiques miroirs fonctionnent à 100 % vu la potentielle absence de réaction immunitaire liée aux bactéries miroirs. Sans oublier que cela ne résoudrait pas l'enjeu des impacts sur les animaux, plantes et écosystèmes dans leur ensemble…

La première bactérie miroir n'est cependant pas attendue avant une période estimée de dix à trente ans, vu les obstacles techniques. "Ce n'est pas un danger pour demain, convient le Pr Collet. Mais c'est probablement aujourd'hui qu'il faut que les scientifiques et les politiques prennent ce danger à bras-le-corps. On est actuellement encore loin d'aboutir, il est donc plus facile d'appuyer sur la pédale de frein, que dans 10 ou 15 ans quand il y aura peut-être des sociétés privées qui seront proches du but et qui auront investi beaucoup d'argent" dans ces recherches.

-> Lire la suite de ce dossier : "De mon point de vue, les bactéries miroirs constituent une classe à part en matière de menaces biologiques"