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Life at the speed of light

par Craig Venter

Viking

octobre. 2013


Critique par Jean-Paul Baquiast 21/10/2013

 

 

 

 

 


John Craig Venter (né le 14 octobre 1946, Salt Lake City) est un biologiste et homme d'affaires américain. Il s'est illustré dans la course au séquençage du génome humain grâce à une technique innovante. puis il rejoint les National Institutes of Health (NIH) en 1984.

Au sein des NIH, il travaille d'abord sur les récepteurs des neurotransmetteurs. Il cherche en particulier à isoler leurs gènes et les séquencer. Il devient ce faisant un des pionniers du séquençage automatisé.

À cette occasion il invente une approche systématique nouvelle, qu'il appelle les EST, expressed sequence tags, ou étiquettes de séquence exprimées. Il s'agit de fragments d'ADN complémentaires qu'il séquence de manière systématique, sans les caractériser au préalable. En 1991 et 1992, son équipe détermine la séquence de plus de 2500 EST associés à des gènes exprimés dans le cerveau humain, ce qui double d'un seul coup le nombre de gènes humains pour lesquels des données de séquence ADN sont disponibles
.

Avec les NIH, son employeur, il dépose des brevets sur tous ces gènes, ce qui déclenche un tollé dans la communauté des biologistes. James Watson (prix Nobel, codécouvreur de la structure de l'ADN) sera parmi les plus farouches opposants à cette appropriation du vivant.

À la suite de la polémique, Venter quitte les NIH en 1992 pour monter une fondation privée appelée TIGR, The Institute for Genome Research et monte une plateforme de séquençage à grande échelle. Il recrute Hamilton Smith, prix Nobel de Médecine 1978 pour la découverte des enzymes de restriction. Avec lui, il va s'attaquer au premier séquençage complet du génome d'un organisme vivant, la bactérie Haemophilus influenzae, qui sera achevé en 1995. Après cet exploit, Venter et le TIGR s'engageront dans les séquençages de génomes de plusieurs organismes.

En 1998, Venter quitte le TIGR et fonde la Celera Genomics avec le soutien de la société Perkin-Elmer. Il devient le président et le directeur scientifique de cette nouvelle société dont l'objectif est de séquencer le génome humain, entrant ainsi en compétition avec le consortium public international. En 2000 Venter et Celera annoncent avoir fini de séquencer le génome, en même temps que le consortium international. On apprendra plus tard que le génome séquencé par Celera est celui de Craig Venter lui-même.

En 2002, Venter quitte Celera et monte le J. Craig Venter Institute. Ses nouveaux objectifs sont d'explorer la biodiversité génomique et de parvenir à recréer un organisme vivant synthétique en laboratoire.
Venter est actuellement président du Center for the Advancement of Genomics. (wikipedia)


* En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une protéine, les nucléotides d'un acide nucléique comme l'ADN, les monosaccharides d'un polysaccharide, etc.).

En génétique, le séquençage concerne la détermination de la séquence des gènes voire des chromosomes, voire du génome complet, ce qui techniquement revient à effectuer le séquençage de l'ADN constituant ces gènes ou ces chromosomes.(wikipedia)

Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0

Life at the speed of light. From the double helix to the dawn of digital Life, de Craig Venter, fait partie du peu de livres conjuguant à la fois l'information scientifique et la prospective qui soient selon nous aussi importants aujourd'hui. Cet ouvrage reprend à la lumière de l'actualité, avec beaucoup de nouvelles données, les bases exposées par l'auteur dans son premier ouvrage « A life decoded ».

Craig Venter avait jusqu'ici dans certains milieux, notamment chez les biologistes, une réputation de business- man plutôt que de scientifique. Cela tenait au fait qu'il avait créé quelques entreprises ou fondations visant à recueillir des fonds pour ses recherches, y compris en brevetant quelques-uns des produits de celles-ci afin de s'en réserver l'exploitation commerciale. Mais la démarche était sans commune mesure avec celle adoptée depuis par les grandes multinationales de la génétique opérant dans le domaine agricole: monopoles sur les semences ou les produits collatéraux imposés aux cultivateurs traditionnels et légitimement combattus par les adversaires des OGM. Craig Venter n'a finalement rien fait de tel, alors que lui et ses équipes se sont donné les moyens théorique de bouleverser les sciences de la vie...et d'en faire payer le prix (en dehors d'un Prix Nobel qui serait parfaitement justifié, si ne s'y opposaient pas des lobbies religieux)

On lui a reproché également un égo surdimensionné. Mais qui peut prétendre se faire entendre dans le monde cruel des chers professeurs et des conflits d'intérêts incessants sans un minimum de personnalité. Le livre en tout cas ne donne pas d'arguments sérieux à cette critique. Une bonne moitié de l'ouvrage, sinon davantage (sans compter des dizaines de pages de références) est consacré à recenser les travaux antérieurs aux siens et ceux de ses équipes successives, comme les recherches menées par d'autres en parallèle.

Sur un plan géopolitique, on se convaincra par contre, en lisant le livre, que, dans le domaine de la génomique comme dans celui d'autres sciences émergentes, rien ne se serait produit d'important sans l'extraordinaire fertilité scientifique de la société américaine. Aujourd'hui, on reproche à celle-ci de privilégier les recherches militaires ou, dans un autre ordre d'idées, de céder aux oukases des créationnistes et autres intérêts religieux pour lesquels la vie ne saurait relever d'une approche scientifique. Mais il faut féliciter Craig Venter de ne pas avoir cédé aux pressions conservatrices, tant de la Darpa qui a financé certaines de ses recherches, que des nombreux représentants des mouvements chrétiens qui l'auraient bien réduit au silence s'il s'était laissé faire.

Quand on constate en Europe les campagnes incessantes que mènent des personnalités incapables de la moindre démarche créatrice, au nom d'un prétendu principe de précaution, pour neutraliser les laboratoires travaillant dans le domaine de la synthèse de la vie et plus généralement les biotechnologies, on se dit que les Européens, chefs d'Etat en tête, ont la société timorée qu'ils méritent, par leurs esprit étroitement bornés, sinon par leur simple ignorance. Reproche injuste, répondra-t-on. On trouve en Europe, par exemple, diverses Génopoles, dont celui d'Evry en France. Mais combien d'années leurs promoteurs ont-il du attendre avant d'être écoutés? Et pourquoi reçoivent-ils des financements aussi squelettiques?

Au demeurant d'ailleurs, Craig Venter ne peut se faire reprocher d'avoir sous-estimé les risques de dérive pouvant provenir des recherches en biologie génétique. Il a multiplié les mises en garde et contribué à la création de divers comités d'éthique dont les recommandations demeurent aujourd'hui d'actualité.

Deux grands thèmes

Le livre comporte deux séries de chapitres. Les premiers sont consacrés aux efforts longs et difficiles ayant permis de mettre au point des méthodes rapides de déchiffrement des génomes (dont le génome humain) puis de créer des espèces originales authentiquement synthétiques. Pratiquement, les premières réalisations, comme l'indique l'article publié par l'équipe de Craig Venter dans la revue Science en 2010 (voir ci-dessous), ont consisté à implanter un génome aux séquences digitalisées et reconstruites à partir d'une synthèse des composants organiques de base dans le « corps » d'un microorganisme proche dégarni de son propre génome.

L'exploit paraît simple, mais lorsque, comme l'explique Craig Venter, on prend conscience de l'énorme complexité des gènes et des protéines impliquées dans le fonctionnement d'une cellule à partir de son génome, on comprend la joie des équipes (et le champagne offert) quant celles ci ont constaté que l'espèce (mycoide) ainsi créée pouvait se reproduire et se battre pour la vie comme n'importe laquelle de ses homologues naturelles.

Un grand pas restait à franchir dans une authentique recréation de la vie à partir de ses composants, construire l'enveloppe ou cytoplasme d'une cellule entièrement artificielle, ainsi que les nombreux micro-organismes eux-mêmes artificiels inclus (chloroplastes, mitochondries), indispensables au fonctionnement autonome de la machine cellulaire. Ce travail est en cours dans le cadre de plusieurs projets intéressant des cellules isolées. Les chercheurs commencent par ailleurs à réfléchir à la façon dont certaines de ces cellules artificielles pourraient se combiner pour produire des organismes multicellulaires aux fonctions diversifiées.

La seconde série de chapitres composant le livre décrit les différentes perspectives de la vie synthétique ainsi ouvertes. Elles vont bien au delà des simples modifications génétiques permettant à des êtres existants de s'adapter à des conditions de milieu nouvelles (chaleur, sécheresse, manque de nutriments). Il s'agira progressivement de construire des organismes originaux jugés utiles. Ce seront d'abord des virus, bactéries, phages, levures capables par exemple de produire de l'énergie à partir de déchets, ou de fournir des matières premières alimentaires ou non consommables par l'homme. Les phages devraient jouer un rôle important dans la lutte contre des bactéries devenues résistantes aux antibiotiques, lesquelles posent un défi majeur à l'humanité actuelle. Mais il s'agira aussi, progressivement, de synthétiser des formes végétales et animales complexes pouvant s'adapter à des environnements nouveaux et modes de vie inattendus.

Un point sur lequel insiste Craig Venter, peut-être avec un peu d'excès, concerne la possibilité, une fois numérisé un génome, de le transmettre à l'autre bout du monde, voire sur une autre planète, jusqu'à une machine dite Digital Biological Converter capable de reconstruire ledit génome à partir des composants disponibles dans le milieu récepteur. C'est ce qu'il nomme la téléportation de la vie, ou « la vie à la vitesse de la lumière ». Les besoins paraissent limités, à première vue. Mais, en dehors de l'exploration planétaire, de tels dispositifs trouveront de nombreuses applications en médecine, notamment au profit des pays pauvres.

Un certain nombre d'ouvrages décrivent dorénavant les perspectives utiles ou dangereuses découlant des avancées rapides en biologie synthétique dont Craig Venter a été le pionner. Tout travail sérieux en prospective doit les connaitre (voir par exemple ci-dessous). Pour notre part, nous ne pouvons que souhaiter au livre de Craig Venter, très facile à comprendre, une large diffusion. Peut-être ce travail donnera-t-il des idées à des responsables économiques et politiques à la recherche de nouvelles perspectives de croissances.

Références

* Science. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome avril mai 2010

We report the design, synthesis, and assembly of the 1.08–mega–base pair Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a M. capricolum recipient cell to create new M. mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including “watermark” sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication.

* Article du Guardian

Livres précédents, sur des thèmes voisins
*George Church. Regenesis http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2013/133/church.htm
*David Berleant The human race to the future Lifeboat Foundation Publications 2013

Voir aussi, sur les origines de la vie (sujet abordé par Craig Venter)
* Life ascending. The Ten Great Inventions of Evolution par Nick Lane Norton 2009
http://www.automatesintelligents.com/biblionet/2010/mar/nicklane.html