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La substance offre de nouvelles possibilités en médecine et dans l'industrie

Les chimistes n'ont jamais réussi pareille performance. Mais une bactérie omniprésente dans les canalisations et dans les cours et les plans d'eau y parvient depuis la nuit des temps. Caulobacter crescentus, de son nom scientifique, synthétise une colle ultrapuissante, de trois à quatre fois plus robuste que toutes les crazy glues et autres supercolles disponibles sur le marché. Cette colle biologique, totalement inoffensive et aux propriétés exceptionnelles, laisse entrevoir des applications diverses, autant en médecine, pour ressouder des blessures et des incisions, que dans l'industrie navale, en raison de son efficacité à joindre des surfaces mouillées.

Le microbiologiste Yves Brun, de l'Université de l'Indiana, qui étudie la souche bactérienne C. crescentus depuis 15 ans, a découvert tout à fait fortuitement cette substance unique au monde, alors qu'il s'appliquait à élucider la façon dont ces bactéries parviennent à s'attacher aux rochers, aux parois des conduites d'eau et à d'autres surfaces sous-marines afin de prélever les éléments nutritifs qui s'y déposent. Avec son équipe, le chercheur a ainsi procédé à une manipulation génétique sur la bactérie afin d'en extraire certains gènes susceptibles d'intervenir dans ce phénomène. Cette manipulation lui a permis d'identifier les gènes qui participent à la synthèse de cette substance adhésive que sécrètent les nouvelles bactéries qui voient le jour. Lorsqu'une de ces bactéries se scinde en deux, la nouvelle recrue qui est ainsi enfantée se voit équipée d'un flagelle lui permettant d'aller rejoindre un nouveau milieu et d'un pédoncule au bout duquel perlera une goutte de colle qui facilitera sa fixation à la nouvelle surface rencontrée, explique le chercheur acadien qui a effectué son doctorat à l'université Laval de Québec, avant de s'expatrier aux États-Unis.

Au cours de l'expérience, l'équipe d'Yves Brun a remarqué avec étonnement qu'il fallait déployer une force extraordinaire pour déloger les bactéries -- génétiquement intactes -- de la surface sur laquelle elles s'étaient collées. Pour mesurer cette force, on a alors fait appel à un collègue physicien, Jay Tang, de l'université Brown au Rhode Island.

«Celui-ci a dû mettre au point une nouvelle méthodologie pour mesurer la force d'adhérence de cette colle bactérienne, les dispositifs classiques n'étant pas suffisamment résistants», souligne Yves Brun.

Jay Tang a ainsi déterminé qu'une surface d'un centimètre carré de cette substance pourrait soulever un poids de 800 kilogrammes. Ou encore qu'une pièce de 25 cents couverte de cette substance adhésive pourrait supporter une tension de quatre tonnes, soit le poids d'un éléphant adulte.

Outre sa force incroyable, qui est de trois à quatre fois supérieure à celle des superglus sur le marché, la mixture synthétisée par C. crescentus adhère très bien aux surfaces mouillées, contrairement aux autres colles commerciales et biologiques récemment découvertes. «La bactérie vit dans l'eau. Elle est présente dans tous les milieux aquatiques, autant la mer, les étangs, les lacs, les rivières, les fleuves que les conduites d'eau. On en retrouve même dans l'eau embouteillée et celle du robinet, selon la quantité de chlore qui y est ajoutée, rappelle Yves Brun, avant de souligner que la supercolle bactérienne résiste même à l'eau salée, qui a généralement tendance à détruire les colles commerciales. «Comme les fluides de notre corps sont constitués d'eau salée, cette substance s'avère une alternative très intéressante aux points de suture et aux agrafes qu'on utilise pour fermer les blessures et les incisions pratiquées lors d'interventions chirurgicales, explique le chercheur, qui imagine de l'utiliser aussi pour coller des prothèses dentaires ou de la hanche.

L'industrie pourrait aussi tirer profit de cette colle puissante, qui permet de retenir des éléments exposés à l'eau ou à l'humidité. «Elle pourrait même servir à réparer les coques des navires sans qu'on soit obligé de les mettre en cale sèche», ajoute le scientifique, dont la découverte fait l'objet d'une publication dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

Autre avantage: la supercolle bactérienne est biodégradable. Les chercheurs ont constaté que le lysozyme, une enzyme sécrétée notamment dans les larmes et la salive afin de tuer les bactéries qui s'y retrouveraient, permet de détacher les bactéries de la surface sur laquelle elles se sont attachées. «Cette enzyme dégrade les sucres (ou polysaccharides) qui participent à la composition de cette colle», précise le chercheur.

Pour produire des quantités industrielles de cette substance exceptionnelle, les chercheurs mettront à l'oeuvre les bactéries elles-mêmes. «Comme la bactérie sait déjà comment produire la substance, il faut seulement lui donner un petit coup de pouce, dit Yves Brun. Et comme nous avons déjà identifié les gènes nécessaires à sa synthèse, il s'agit simplement d'accroître leur expression.»

«Une fois que l'on aura vérifié que la substance produite dans ces conditions possède encore ses propriétés adhésives, on cherchera les surfaces qui sont très inertes (comme le téflon) et n'ont pas tendance à réagir avec les colles -- et qui serviront de récipient, poursuit le scientifique. Si on ne trouve pas de surface suffisamment inerte, on pourra modifier la chimie de la colle de sorte que celle-ci ne soit pas active quand elle est synthétisée, mais qu'elle puisse le devenir au moment de son utilisation au moyen d'une petite manipulation, comme c'est le cas avec les colles époxy.»

Toutes ces étapes devraient être franchies au cours des prochaines semaines, ce qui nous laisse croire que cette petite merveille de la nature sera bientôt à notre portée.