Revue de l’année scientifique

Une représentation graphique montrant la sonde «New Horizons» s’approchant de Pluton et ses trois lunes
Photo: NASA John Hopkins University Agence France-Presse Une représentation graphique montrant la sonde «New Horizons» s’approchant de Pluton et ses trois lunes

CRISPR-Cas9

Dans leur palmarès des découvertes marquantes de l’année 2015, les revues Nature et Science ont toutes deux hissé en tête de liste la technologie CRISPR-Cas9, qui permet de modifier des gènes avec de beaucoup plus de précision et de facilité qu’auparavant. Ces nouveaux « ciseaux moléculaires », dénommés Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – Associated Protein 9, ou CRISPR-Cas9, ont laissé augurer cette dernière année une véritable révolution en matière de génie génétique. Ainsi, la méthode CRISPR-Cas9 serait en voie de permettre la modification du génome du porc afin que ses organes s’avèrent parfaitement sécuritaires pour les humains en attente d’un don d’organes. Des chercheurs américains s’appliquent actuellement à modifier l’ADN de moustiques africains à l’aide de CRISPR-Cas9, de sorte qu’ils puissent se débarrasser du protozoaire responsable du paludisme chez l’humain. L’introduction de tels insectes dans la nature pourrait éradiquer la maladie en l’espace de quelques années, font valoir les scientifiques.

Plus impressionnant encore, un jeune biologiste chinois, Junjiu Huang, de l’Université Sun Yat-sen à Guangzhou, rapportait en avril 2015, dans une revue scientifique, avoir modifié des embryons humains à l’aide de la technique CRISPR-Cas9. Huang affirmait avoir tenté de réparer le gène responsable de la β-thalassémie, une maladiesanguinehéréditaire. La publication de Huang a alors suscité une vive inquiétude au sein de la communauté scientifique, et ce, en dépit du fait que le jeune chercheur avait spécifié avoir réalisé ses expériences sur des embryons non viables, et qu’il avait voulu montrer que la technologie CRISPR-Cas9 n’était pas encore suffisamment sûre pour de telles utilisations chez l’humain, puisqu’elle avait induit plusieurs mutations inattendues au cours des divisions cellulaires que subissent les embryons en croissance. Au début du mois de décembre, un sommet international s’est tenu à Washington, DC, dans le but d’instaurer un moratoire sur les modifications du génome des cellules germinales humaines qui se transmettraient aux générations futures.

Pluton, Cérès et Tchouri

Après neuf ans et demi de voyage, la sonde américaine New Horizons a survolé le 14 juillet dernier la planète naine Pluton, située à 4,7 milliards de km de la Terre. Durant les quelques heures qu’a duré ce survol, New Horizons et ses sept instruments ont pu capter des images qui nous ont révélé une grande diversité de paysages faits d’un mélange de glaces d’azote, de monoxyde de carbone et de méthane, voire de suie organique. Ainsi se déploient à la surface de Pluton des plaines parfaitement lisses qui sont bordées de profonds canyons, de glaciers d’eau aux pics acérés ou de possibles volcans. New Horizons a également pu détecter de l’azote s’échappant de l’atmosphère plutonienne.

Après avoir rasé Pluton, New Horizons a ensuite survolé ses cinq lunes, dont Charon, la plus grosse, ainsi que Nix, Hydra, Kerbéros et Styx, qui présentent chacune une forme allongée qui laisse penser qu’elles résultent de l’association d’objets de taille plus modeste. De plus, ces satellites gravitent autour de Pluton de manière inusitée : l’un d’entre eux se déplace en sens inverse de ses congénères, tandis que plusieurs tournent sur eux-mêmes à de grandes vitesses. Selon certains astronomes, ces mouvements chaotiques découlent probablement d’une collision survenue entre Pluton et Charon. Chose certaine, même si la sonde New Horizons poursuit sa route vers sa prochaine cible, « l’objet 2014 MU69 », situé lui aussi dans la ceinture de Kuiper, elle continue à transmettre les données qu’elle a récoltées sur Pluton et elle le fera encore pendant au moins six mois, ce qui permet d’espérer de plus amples découvertes.

Autre événement d’envergure cette année en exploration spatiale : la sonde Dawn de la NASA est entrée dans l’orbite de l’astéroïde Cérès, le plus grand de la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter. Les données recueillies par Dawn ont permis d’élucider la nature des multiples taches claires à la surface de cet astre de 930 km de diamètre. Dans la revue Nature, des chercheurs allemands affirment que ces points lumineux seraient vraisemblablement des dépôts d’un sel de sulfate de magnésium hydraté, appelé hexahydrite, qui refléterait particulièrement bien la lumière du Soleil. Qui plus est, le fait qu’aux heures les plus chaudes de la journée, une brume diffuse apparaisse au-dessus de certaines de ces taches claires sises au fond de cratères a conduit ces mêmes spécialistes à suggérer que la brume serait le produit de la sublimation de glace salée au sulfate de magnésium. Sous l’effet de la chaleur des rayons du Soleil, l’eau passerait ainsi de l’état solide à gazeux en laissant derrière elle les fameux sels qui reflètent davantage les rayons solaires. Les scientifiques en concluent que Cérès serait constituée d’une couche de glace d’eau riche en hexahydrite qui serait recouverte de poussières et de roc. Et que l’impact des astéroïdes qui frappent Cérès creuserait des cratères, qui dénuderaient cette couche glacée et l’exposeraient à la chaleur des rayons du Soleil, ce qui induirait la sublimation de la glace et la formation des plaques de sel.

Dans un second article publié aussi dans Nature, une équipe italienne a découvert à la surface de Cérès des argiles riches en ammoniac, un matériau qui laisse penser que Cérès se serait formée au-delà de l’orbite de Neptune, voire à l’extérieur du système solaire, là où abondent l’ammoniac et l’azote, et qu’elle se serait ensuite déplacée jusqu’à sa position actuelle.

Le 18 décembre dernier, Dawn s’est rapprochée de Cérès, dont elle survole désormais la surface à une altitude de 385 km, ce qui permettra de voir avec encore plus de précision la surface et d’en savoir davantage sur sa composition et son origine.

Levures à opioïdes

Une équipe de chercheurs de l’Université Stanford, en Californie, a manipulé le génome de la levure de telle sorte qu’elle puisse fabriquer des opioïdes, ces puissants analgésiques que l’on ne peut obtenir qu’à partir du pavot à opium, à partir de sucre. Pour y parvenir, les scientifiques ont introduit dans le génome de la levure 23 gènes qui codent pour des enzymes permettant aux cellules de la levure de convertir le glucose en hydrocodone, un opioïde analgésique commercialisé en Amérique du Nord sous le nom de Vicodin. Certains de ces gènes proviennent de bactéries, d’autres de plantes (dont le pavot), et même de rats. La levure effectue la synthèse de ce composé en l’espace de trois à cinq jours. Toutefois, le rendement de ce mode de synthèse — de l’ordre de 0,3 microgramme d’hydrocodone par litre de culture — est encore faible. Il faudrait le multiplier par 100 000 pour qu’il concurrence la culture du pavot. Il pourra néanmoins pallier les pénuries de morphine dans les pays en développement.

Le chercheur de l’Université Concordia Vincent Martin y était presque parvenu. En avril, il avait doté une levure de gènes de pavot qui lui permettaient de reproduire la fin de la chaîne de synthèse, celle qui transforme un composé intermédiaire appelé R-reticuline en morphine. Puis, en mai, en collaboration avec une équipe de l’Université de Californie à Berkeley, il avait réussi à créer une levure capable d’effectuer la première partie de la chaîne de synthèse, soit la transformation du glucose en S-reticuline. En juin, les deux équipes ont finalement trouvé l’enzyme qui convertit le R-reticuline en S-reticuline. La boucle était ainsi complète, mais en faisant appel à plus d’une levure, contrairement à l’équipe de Stanford, qui a conçu un microorganisme capable d’assurer toute la chaîne de synthèse.

Vaccin anti-VPH

Le vaccin contre les virus du papillome humain (VPH) — qui est administré dans le but de prévenir les infections génitales induites par ces virus qui peuvent engendrer des verrues génitales (aussi appelées condylomes), des lésions précancéreuses et des cancers du col de l’utérus, du vagin, de la vulve, de l’anus, du pénis, de la bouche, de la langue et des amygdales — a suscité une vive controverse dans nos pages, voire ailleurs dans le monde. Ce qui a incité plusieurs autorités sanitaires à lancer de nouvelles évaluations afin de s’assurer de son innocuité. Au début décembre, Santé Canada annonçait qu’un examen des données internationales sur le vaccin Gardasil contre les VPH n’a révélé aucune preuve d’un risque accru de maladies auto-immunes et cardiovasculaires associé au vaccin. En novembre, l’Agence européenne des médicaments (EMA) confirmait pour sa part que le vaccin ne causait pas le syndrome de tachycardie orthostatique posturale ni le syndrome douloureux régional complexe. En septembre dernier, les résultats d’une étude réalisée en France conjointement par l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) et l’Assurance maladie sur 2,2 millions de jeunes filles âgées de 13 à 16 ans ont montré que le Gardasil et le Cervarix n’entraînent pas d’augmentation du risque global de maladies auto-immunes. Seule une légère augmentation du risque de syndrome de Guillain-Barré a été observée, soit un à deux cas supplémentaires pour 100 000 jeunes filles vaccinées.

Par ailleurs, le 3 décembre dernier, le ministère de la Santé et des Services sociaux du Québec annonçait que le programme de vaccination gratuite contre le VPH qui visait les jeunes filles de la quatrième année inclurait désormais les jeunes hommes et les garçons. Dès le 1er janvier 2016, la vaccination contre les VPH sera gratuite pour les hommes âgés de 26 ans ou moins ayant des relations sexuelles avec d’autres hommes. Et à compter du 1er septembre 2016, elle sera offerte gratuitement aux garçons de la 4e année du primaire. Jusqu’à maintenant, seuls les garçons et les hommes âgés de 9 à 26 ans considérés comme immunodéprimés ou qui vivent avec le VIH avaient accès à une telle vaccination gratuite. Pour sa part, l’Île-du-Prince-Édouard a étendu son programme de vaccination aux jeunes garçons en septembre 2013, l’Alberta en septembre 2014, et la Nouvelle-Écosse en septembre 2015.

Le Comité sur l’immunisation du Québec avait vivement recommandé une telle mesure, compte tenu du fait que les hommes sont aussi victimes des effets délétères des VPH. De plus, il est fortement recommandé d’effectuer la vaccination entre l’âge de 9 et 11 ans, car la réponse immunitaire est meilleure à cet âge, et les bénéfices que l’on tire du vaccin sont accrus lorsque son administration a lieu avant ou rapidement après le début de l’activité sexuelle.