Des travaux publiés dans la revue Science du 28 janvier (voir référence en fin de texte) rendent compte de la mise au point d'une nouvelle substance qui permettrait de lutter contre le virus de l'immunodéficience humaine (VIH-1) chez les patients résistants aux thérapies actuelles.
Si les médicaments aujourd'hui disponibles empêchent le virus de se reproduire à l'intérieur de la cellule infectée en désactivant la protéase et la transcriptase (deux des enzymes du VIH), certaines souches sont devenues résistantes à ce remède. C'est pourquoi l'équipe du professeur Daria J. Hazuda, des laboratoires Merck, s'est attaquée ici à l'intégrase, autre enzyme, capitale pour le virus car elle lui permet la pénétration de son acide désoxyribonucléique (ADN) dans le génome de la cellule visée.
Après avoir testé près de 250 000 composés chimiques différents, les chercheurs ont fini par en trouver un bloquant l'activité de cette enzyme. Ce composé agit au moment ou l'intégrase permet aux éléments de l'ADN du virus de se joindre à celui de la cellule.

• Science, 27 janvier 2000, Volume 287, Numéro 5453 , pages 646 à 650 : "Inhibitors of Strand Transfer That Prevent Integration and Inhibit HIV-1 Replication in Cells", par Daria J. Hazuda (dariahazuda@merck.com), Peter Felock, Marc Witmer, Abigail Wolfe, Kara Stillmock, Jay A. Grobler, Amy Espeseth, Lori Gabryelski, William Schleif, Carol Blau,Michael D. Miller.
  (Departement de recherches sur les antiviraux, dse laboratoires de recherche Merck - West Point, PA 19486, USA).
  
  

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  D'autres essais ont déjà été réalisés par d'autres équipes, en vain, pour empêcher l'intégrase d'agir. Mais les composés utilisés alors ne visaient pas ce mécanisme particulier de l'enzime, soulignent ici les chercheurs :"l'activité de notre composé est uniquement due à la suppression de l'une des fonctions de l'intégrase, celle du transfert des éléments d'ADN".
  A suivre...
  
  

Selon les chiffres de l'ISAAA  (International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications), les cultures de plantes génétiquement modifiées dans le monde ont atteint 39,9 millions d'hectares en 1999, soit un chiffre en hausse de 44% par rapport à 1998.

Selon cet Institut international spécialisé dans le recensement des OGM, ces cultures -principalement le soja, le maïs, le coton et le colza- sont réalisées pour les trois-quarts aux Etats-Unis (72%, avec 28,7 millions d'hectares), suivis par l'Argentine (17%, avec 6,7 millions d'hectares), le Canada (10%, 4 millions d'hectares) et la Chine (1%, avec 300 000 hectares, surtout du coton).
Très loin derrière viennent l'Australie et l'Afrique du Sud (100 000 hectares chacune), le Mexique, l'Espagne (30 000 hectares de maïs modifié), la France et le Portugal (1000 hectares chacun de maïs modifié) et, depuis cette année 1999, la Roumanie et l'Ukraine.
Depuis 1992, on est passé de un pays cette anné-là, à douze en 1999, qui cultivent désormais des OGM.

Il s'agit de soja (58%), de maïs (28%), de coton (9%) et de colza (9%). Les modifications génétiques consistent à une résistance aux herbicides (71% des OGM) et aux insectes (22%).
L'augmentation des cultures d'OGM a été spectaculaire en 1999 : la hausse a été de 60% en Argentine, 40% au Canada et 40% aux Etats-Unis. Dans ce dernier cas, 50% du soja produit est modifié et résiste aux herbicides (15 millions d'hectares) ; 33% pour le maïs (10,3 millions d'hectares). En Argentine, le soja modifié représente 90% de la culture du soja.
Selon les fédérations  professionnelles américaines, 50% du soja et 20% du maïs américain sont exportés.
Au Canada, 62% du colza est modifié (3,4 millions d'hectares).
Les ventes totales de cultures génétiquement modifiées ont représenté quelque 2,3 milliards de dollars américains en 1999 (soit près de 15 milliards de francs), soit une hausse de 30% par rapport à l'année précédente. Depuis son démarrage commercial en 1995, ce marché a été multiplié par 30. On estime qu'en que ce marché devrait atteindre 3 milliards de dollars cette année (18,5 milliards de francs), et 8 milliards de dollars (52 milliards de francs) en 2005.

Le Gouvernement américain a demandé cette année aux agriculteurs de diminuer leur production de maïs génétiquement modifié par crainte d'une récolte engendrant une nouvelle génération d'insectes qui présenteraient une résistance aux herbicides présents dans cette graminée (voir chronique du 17 janvier dernier).

La navette spatiale américaine Endeavour va cartographier, début février, la Terre en trois dimensions par l'utilisation d'une technologie radar sophistiquée, qui fera certainement le bohneur des scientifiques, mais aussi celui du Pentagone...

Six astronautes, dont un Allemand et un Japonais participeront à cette mission de 11 jours, le lancement de la navette étant prévu le 31 janvier prochain depuis le centre spatial Kennedy, à Cap Canaveral en Floride. A bord d'Endeavour, qui sera en orbite à 235 km d'altitude, deux antennes radar (l'une située dans la soute de la navette et l'autre au bout d'un long mât teléescopique de 60 mètres de long) , recueilleront les ondes réfléchies par la surface, enregistrant ainsi les variations d'altitude de la croûte terrestre.

© NIMA

Par la technologie de l'interférométrie radar, qui consiste à croiser des faisceaux radar entre eux, les scientifiques escomptent dresser la carte topographique de la Terre en trois dimensions. La définition horizontale sera de 30 mètres et la précision verticale de six mètres.
Les mesures dans l'espace, qui dureront neuf jours, permettront de couvrir une large bande comprise entre 60° de latitude nord et 56° de latitude sud , ce qui représente environ 80% de la surface terrestre (et 95% des zones peuplées). Thomas Hennig, responsable du projet à l'Agence nationale américaine de cartographie et d'imagerie (NIMA), agence dépendant du département de la défense, a rappelé qu'il n'existait à l'heure actuelle que 5% de la Terre cartographié avec cette définition de 30 mètres et que cette mission allait permettre de "passer à 80%, avec une multiplication par deux en termes de précision".

La publication des données (mille milliards de mesures, soit l'équivalent de 15 000 disques compacts) se fera sous le controle du Pentagone. Dès  lors, seules les photographies avec une définition de 90 mètres seront mises à la définition du public. Celles d'une définition de 30 mètres seront contrôlées par le département de la Défense mais pourront cependant (pour certaines) être utilisées sous certaines conditions par les scientifiques de la NASA (voire d'autres organismes).

Ajout du 21 février 2000 :
99,6% des terres immergées cartographiées par la navette Endeavour
Espace/cartographie
La navette spatiale a terminé sa mission le 21 février 2000, après avoir cartographié  pendant presque 10 jours plus de terrain qu'il n'était prévu au départ, soit quelque 99,6% des terres immergées (environ 123 millions de kilomètres carrés). Il manque donc aux américains seulement 208 000 kilomètres carrés, dont la plus grande partie se trouve en Amérique du Nord, mais qui a déjà été précédemment cartographiés avec précision avec d'autres moyens (certainement des moyens militaires).
Cette cartographie a été effectuée pour les besoins de l'Agence d'imagerie et de cartographie NIMA (qui dépend du département américain de la défense) et qui a payé 200 millions de dollars pour cette mission, d'un coût total de 364 millions de dollars.Avec une définition horizontale inégalée de 30 mètres et une précision verticale de six mètres, cette carte est la plus détaillée et précise de la surface terrestre jamais réalisée.

La compétition fait rage : Spot, l'un des leader de la vente d'images satellitaires de la Terre, risque désormais d'avoir beaucoup de mal à garder sa place au niveau du marché.

Jerry, américain de 62 ans, aveugle depuis l'âge de 36 ans "voit" et reconnaît des lettres de six centimètres de haut à une distance d'un mètre cinquante (soit une vision de 20/400). Le secret : une micro-caméra reliée à un micro-ordinateur, lui même relié au cerveau du patient par le biais de 68 électrodes disposées à la surface du cortex cérébral responsable de la vision.
Fruit de recherches démarées il y une trentaine d'années, cet appareil réalisé par le Dobelle Institute de New-York et de Zurich représente le travail de plus de 300 scientifiques, ingénieurs et médecins qui ont participé à sa mise au point.

© Photos  : Dobelle Institute

Les lunettes que porte Jerry sont équipées d'une caméra miniature (couplée à des senseurs à ultrason) reliée à un micro-ordinateur de quatre kilogrammeset demi porté à la hanche. Un télémètre miniaturisé, placé en haut de la tempe gauche, permet d'évaluer les distances. Cet appareillage simplifie les images vidéo et les signaux indiquant la distance, et déclenche un second ordinateur qui transmet des impulsions à des électrodes de platine implantés sur le cortex.

Les signaux sont transmis au cerveau par le biais de 68 électrodes insérées dans la boîte crânienne, derrière l'oreille droite. Ces électrodes agissent sur certaines cellules du cerveau, qui ont pour fonction de percevoir les points de lumière. Ce sont elles qui nous indiquent la limite entre les zones claires et sombres.

Les 68 électrodes, faites de fils de platine de 1 millimètre de diamètre, dessinent un réseau hexagonal sur la feuille de platine qui les porte. Chaque électrode est reliée par un fil isolé par une gaine en téflon à un connecteur enfermé dans un boîtier en carbone, fixé sur le crâne et d'où part un câble branché sur l'ordinateur. Celui-ci reçoit les images captées par la microcaméra et les traite pour en extraire des signaux, adressés à chacune des électrodes. Ces dernières délivrent des impulsions électriques de 10 à 20 volts dans le lobe occipital droit. Pour produire une image, les électrodes reçoivent un train de six pulsations de 1 millisecondes chacune, à une fréquence de 30 Hz. Les essais ont montré qu'un rythme de quatre images par seconde donnait les meilleurs résultats, chaque électrode engendrant la création de un à quatre phospènes (points lumineux se détachant sur fond noir) très rapprochés.Ce sont ces points blancs sur fond noir, que l'aveugle apprend à "lire", lui procurant une acuité visuelle (restant cependant très faible), dans un champ de vision étroit, limité à  69 degrés, à cause du type de caméra employée. Ce qui n'a pas empêché Jerry de pouvoir se déplacer dans un environnement non familier, y compris dans le métro de New-York. Avec ce système, Jerry est capable, par exemple, de compter les doigts d'une main.
Avec de nouvelles améliorations, dont un plus grand nombre d'électrodes (qui permettrait d'améliorer la résolution) et des ordinateurs plus puissants, le système pourrait fournir un traitement pour la plupart des cécités de l'enfant et de l'adulte. Il pourrait par ailleurs être utile pour des personnes dont la vue est très basse car le cerveau des voyants répond aux mêmes stimulations que celui des aveugles.

Les travaux menés par l'Institut Dobelle ont démarré depuis plus de 20 ans. En 1978, cet aveugle a déjà reçu un implant dans son cerveau. Les résulats enregistrés aujourd'hui ont été obtenus avec la cinquième génération de ce dispositif (implants aujourd'hui en platine, dernier progrès de l'électronique....)
Quelques exemplaires de ce système de vision artificielle devraient être commercialisés  pour la fin de cette année.
Les implants rétiniens constituent également une belle voie de recherche dans le domaine.
Une équipe de Francfort travaille sur l'animal : le signal est transmis à la rétine dans laquelle est implantée une puce.

Une prothèse visuelle électronique connectée au nerf optique d'une aveugle Mercredi 3 avril 2000 Grâce aux travaux des chercheurs de l'Université belge de Louvain, en particulier du neurologue Jean Delbeke (projet qui groupe une quinzaine de laboratoires et d'entreprises européennes), une femme porte depuis plusieurs mois un rudiment d'oeil artificiel. Dans moins d'un mois, cette femme sera réopérée pour recevoir une antenne fixée sur son crâne et supprimer ainsi les fils qui affleurent sur sa peau. Le dispositif est différent de celui étudié par l'Institut Dobelle (voir plus haut)  car ici, les électrodes sont branchées directement sur le nerf optique. Une microcaméra fixée sur une paire de lunettes envoie les images dans un petit ordinateur accrochée à la taille de la patiente et les signaux sont renvoyés vers les lunettes qui les diffuse vers une antenne située dans le crâne, sous la peau. Ces signaux alimentent une puce de stimulation qui pilote des électrodes branchées sur son nerf optique. Pour l'instant, la patiente apprend à distinguer des formes géométriques simples. Cette technique, dont les recherches n'en sont encore à leur début, ne peut s'appliquer qu'aux personnes ayant déjà vu dans leur vie et disposant d'un nerf optique en bon état.

A lire également : Une rétine électronique pour les aveugles? (chonique du mardi 4 juillet 2000)

Voici Tetra, le premier primate jamais cloné. Il est issu des travaux d'une équipe américaine dirigée par Anthony Chan, du Centre des primates de Beaverton (ouest Oregon). Il s'agit d'un singe rhésus, une race souvent utilisée dans les expérimentations. Annoncé dans la revue Science du 14 janvier (voir référence en fin de texte), l'existence de Tetra représente, selon les auteurs de l'étude, un nouveau bond dans les recherches sur la production de mammifères sur mesure pour la recherche médicale.

"La naissance de Tetra, une femelle en bonne santé clonée à partir d'un quart d'embryon, prouve que cette approche peut produire des petits, vivants", a souligné le Pr Chan. L'importance de cette naissance est qu'il s'agit de singes, nos plus proches cousins, dont certains partagent 98% de notre acide désoxyribonucléique, support matériel de l'hérédité. Ses conséquences pour la recherche médicale, soulignent par ailleurs ses auteurs, peuvent être colossales. La production de primates identiques permettrait de fournir des modèles atteints de maladies et vérifier ainsi l'efficacité de thérapies innovantes.
A l'heure actuelle, on utilise des souris identiques comme modèles pour étudier les maladies humaines. Mais certaines affections inoculées sur les souris ne prennent pas. Et pour d'autres, plus complexes, comme la maladie d'Alzheimer, ces rongeurs ne sont pas adéquats. "Cette recherche est un pas encourageant qui pourrait accélérer le travail de milliers de scientifiques qui cherchent des thérapies pour des centaines de maladies", souligne Gerald Schatten, co-auteur de l'article. "Si beaucoup de chercheurs vont continuer à trouver les souris utiles pour l'étude de certaines maladies, la plupart reconnaissent qu'un autre modèle est nécessaire en ce qui concerne les affections touchant l'homme, pour combler le fossé entre les souris et les personnes malades", déclare-t'il. Selon lui, "des singes identiques représentent la prochaine étape logique pour trouver les réponses qui permettront de sauver des vies". Le chercheur a rappelé que la médecine de l'avenir passait par "les thérapies réalisées à partir des gènes et de la cellule (...) qui laissent imaginer la reconstitution de coeurs abîmés par des attaques, des dommages à la moelle épinière ou le diabète. Dans ce domaine, des singes identiques sont les modèles les plus sûrs et les plus appropriés pour perfectionner des thérapies avant les essais cliniques sur l'homme"
La formule adoptée par les chercheurs pour cloner ces singes ne permet cependant pas d'obtenir plus de quatre animaux identiques.
Les chercheurs ont utilisé un embryon, attendant qu'il soit formé de huit cellules. Ils l'ont ensuite partagé en quatre groupes de deux cellules chacun, qu'ils ont placé dans un premier temps dans des oeufs vidés de leur contenu. Puis ils ont implanté cet ensemble chez des femelles. "Cloner en divisant (un embryon) fournit des petits génétiquement identiques", souligne le Pr Chan. Tetra est née après 157 jours de gestation sans problème et l'équipe du Centre de Beaverton attend de nouvelles naissances, dont deux jumeaux qui seraient appelés Romulus et Rhésus.

• Science, 14 janvier 2000, Volume 287, Numéro 5451 , pages 317 à 319 : "Clonal Propagation of Primate Offspring by Embryo Splitting", par A. W. S. Chan, T. Dominko, C. M. Luetjens, E. Neuber, C. Martinovich, L. Hewitson, C. R. Simerly, G. P. Schatten.
  
  

  NB : L'accession à l'abstract de cet article n'est possible qu'après inscription à l'accès gratuit "Science online" (cliquer ensuite dans l'option "Register free")

  
  Précisons qu'il ne s'agit pas ici d'un clonage réalisé sur le modèle de la brebis Dolly.
  Il existe en effet deux clonages distincts : 
  - le clonage "vertical", celui dont est issu Dolly, consiste à créer un être à l'identique d'un adulte sans reproduction sexuée, mais en reprogrammant le noyau d'une cellule de sorte à lui faire redémarrer le programme de la vie ;
  - le clonage "horizontal", celui de Tetra, qui n'est ni plus ni moins que l'exagération du phénomène de la gémellité : à partir d'un embryon conçu à l'aide d'un ovule et d'un spermatozoïde, qu'on laisse se développer in vitro, on crée deux, quatre, six ou huit autres embryons semblables, par simple division. C'est ce qui se passe dans les grossesses gémellaires qui donnent lieu à la naissance de ce que l'on appelle de "vrais jumeaux".
  C'est ce qu'on fait ici les chercheurs avec le singe, avant de réimplanter les "jumeaux" chez des femelles différentes, qui ont joué le rôle de mères porteuses.
  
  Ce qui est nouveau dans cette expérience est le fait d'avoir réussi à créer des jumeaux dans une espèce où il n'en existe pratiquement pas à l'état naturel. La technique décrite dans Science est déjà utilisée depuis plus de 10 ans chez les vaches, les brebis et les lapines. Pour ce qui concerne l'homme, ce type de clonage est certainement possible. Il a d'ailleurs déjà été tenté expérimentalement en 1993 à l'université de Washington par des biologistes qui ont utilisé des embryons humains anormaux, non viable à terme. L'une des utilisations pourrait êtrela création d'un embryon jumeau pour faire des tests génétiques avant de retransférer l'autre embryon dans l'utérus maternel. 
  
  
  

  Pour élargir le débat Mieux savoir ce qu'est le clonage (site personnel, particulièrement détaillé): http://members.aol.com/avallet03 En France, le Comité opérationnel pour l'éthique dans les sciences de la vie (COPE) rappelle aux scientifiques des règles essentielles à respecter: http://www.cnrs.fr/SDV/securite.html Appel au refus du clonage humain, lancé par des biologistes de renom (vigilance organisée au niveau européen): http://www.vigilclonage.com

  
   

Une équipe américaine dirigée par Lloyd Smith de l'université du Wisconsin s'est servie de brins d'ADN comme "ordinateur chimique", afin de résoudre des calculs complexes, explique un article à paraître demain dans la revue britannique Nature (c.f référence en fin de texte). Ces travaux, sans portée pratique dans l'immédiat, montrent un peu plus la faisabilité d'une technologique qui n'en est qu'à ses balbutiements.

Si les brins d'ADN contiennent des informations, ils peuvent aussi les traiter : cette particularité a été exploité par les auteurs, montrant ainsi qu'il devrait être possible de résoudre par ce moyen des problèmes de calcul trop complexes pour des ordinateurs classiques. En effet, les plus complexes des problèmes de calcul sont ceux où le nombre de réponses possibles (et donc le temps de calcul) augmente avec le nombre de variables:  chaque solution doit donc faire l'objet de nouveaux calculs pour vérifier une série de critères.
L'équipe de scientifiques a transposé les données du problème sous forme de séquences génétiques, utilisant les caractéristiques chimiques des brins d'ADN pour éliminer les mauvaises solutions. Pour cela, ils ont encodé toutes les solutions possibles en les transposant sous forme de séquences génétiques. Les brins portant ces séquences ont été fixés à une surface en or, puis exposés à des brins d'ADN comportant chacun des séquences génétiques complémentaires, correspondant à l'un des critères requis pour la bonne solution du problème. Dès lors, les solutions fausses (celles ne remplissant pas l'un des critères) correspondent aux brins qui n'attirent pas les brins complémentaires : repérées de cette manière, elles peuvent être détruites par un enzyme s'attaquant spécifiquement à ces brins. Les brins restants sont ceux remplissant tous les critères demandés. Ces derniers peuvent donc être décodés pour fournir les solutions correctes du problème.

Les ordinateurs classiques, qui fonctionnent grâce à des microprocesseurs, seront limités par une technologie risquant de se heurter très vite aux limites physiques de la miniaturisation. Dès lors, les chercheurs rêvent d'utiliser la vaste capacité de stockage qui permet à l'ADN, et à son cousin chimique l'ARN, de contenir les schémas complexes des organismes vivants.
Dans la plupart des recherches déjà menées, l'ADN se trouvait en suspension dans des éprouvettes remplies de liquide. Ici, l'ADN est fixé sur un support solide. Ces technologies restent toutefois encore trop rudimentaires , incapables de s'attaquer aux problèmes complexes traités actuellement par les ordinateurs "classiques".
Les chercheurs ont ici codé des brins d'ADN synthétique pour contenir les 16 solutions possibles à un problème simple. Les machine, renfermant chacune 100 000 milliards de brins, ont résolu le problème... avec toutefois l'aide de l'homme.

L'équipe suisse du professeur Kurt Wüthrich (Institut de biologie moléculaire et biophysique de Zürich) a réussi à décoder la structure en trois dimensions du prion humain, l'un des facteurs principaux dans la maladie de Creutzfeldt-Jakob, dont la nouvelle forme est transmise par un boeuf atteint d'encéphalite spongiforme bovine (ESB, dite maladie de la vache folle). Cette étude (voir référence en fin de texte) a été publiée hier dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (comptes rendus de l'académie des sciences américaines) du 4 janvier 2000.
Kurt Wüthrich, qui travaille sur cette question depuis 5 ans, avait déjà décodé la structure en troisdimensions du prion de la souris.
La structure du prion sain chez l'homme est identique à celle du prion de la souris ou du hamster. Celle-ci regroupe différents éléments, avec notamment un fil mobile, une structure dite "domaine spérique", formée de 3 spirales appelées hélices alpha, et une structure en forme de dépliant, appelée feuillet bêta. Ce domaine sphérique est soupçonné de déclencher des maladies comme celle de Creutzfeldt-Jakob et de l'encéphalite spongiforme bovine. D'ici avril, le scientifique zürichois espère décoder le prion du boeuf, ce qui va permettre de comprendre plus précisément le passage à l'homme de la maladie de la vache folle. En effet, la proximité structurelle des prions humains et de l'animal résulte d'une composition chimique quasi-identique.

• "NMR solution structure of the human prion protein", par Ralph Zahn, Aizhuo Liu*, Thorsten Lührs, Roland Riek, Christine vonSchroetter, Francisco López García, Martin Billeter, Luigi Calzolai, Gerhard Wider, and KurtWüthrich, in Proceedings of the National Academy of Sciences, volume 97, pages 145 à 150, 4 janvier 2000