Agnès Vernet

En sillonnant les mers australes afin de se nourrir, les albatros pourraient également œuvrer pour leur propre protection. Une équipe de chercheurs français a effectivement imaginé mettre à profit les balises Argos qu’ils utilisent pour étudier le comportement de ces grands voyageurs afin de surveiller en même temps les activités de pêche non déclarées. Cette approche très originale est présentée dans PNAS.

Pourquoi c’est intéressant. La pêche illégale constitue une menace écologique de premier ordre. Les bateaux surexploitent les ressources de poisson, prélèvent des éléments clés des écosystèmes et peuvent capturer accidentellement des vertébrés marins.

A l’aide de scanner haute résolution et d’une imprimante 3D, des chercheurs ont reproduit le tractus vocal d’une momie vieille de 3000 ans. Il a ensuite suffi de lui ajouter un larynx électronique pour entendre sa voix…

Pourquoi c’est émouvant. La momification conserve les tissus mous. Il est donc possible de modéliser leur appareil morphologique, ou tractus, vocal. Grâce à l’approche développée par les chercheurs de l’Université de Londres, de l’Université de York, du Museum de Leeds et de l’Université de Tübingen, et publiée dans la revue Scientific Reports du groupe Nature, il est possible d’entendre la voix d’un prêtre d’ancienne Egypte. Une expérience inédite!

Deux chercheurs suisses, Alexandre Gouy et Laurent Excoffier, de l'Université de Berne et de l'Institut suisse de bio-informatique à Lausanne, proposent une nouvelle méthode pour savoir quels gènes de notre ADN ont été hérités de nos cousins humains aujourd’hui éteints, les hommes de Néandertal et de Denisova. De quoi mieux comprendre l’évolution de fonctions biologiques clés, comme l’immunité.

Pourquoi c’est intéressant. Depuis qu’on dispose de génomes de référence pour des espèces humaines disparues, Néandertal et Desinova, les scientifiques cherchent à mesurer la part génétique que nous avons conservée de leur fréquentation. Car le génome de l’homme moderne s’est enrichi de métissages avec ces voisins. Or, la plupart des publications scientifiques se sont jusqu’ici intéressées à des gènes au cas par cas. Ici, il s’agit d’une étude plus fonctionnelle qui évoque les pressions de sélections responsables du maintien de tel ou tel gène.

Dans une tribune publiée dans Science, Bartha Maria Knoppers, de l’Université Mc Gill et Henry Greely, de l’Université de Stanford, interrogent les limites de la définition actuelle de l’humain, bouleversée par les récents progrès des neurotechnologies et biotechnologies. La distinction entre humain et non-humain remonte à l’antiquité, et a structuré nos connaissances, ainsi que le droit. Elle paraît toutefois de plus en plus floue, alors qu’émergent des modèles embryonnaires à usage scientifiques, des chimères animal-humaines, ou que la définition même de la mort est interrogée par les neurosciences.

Pourquoi c’est important. «Tous les êtres humains naissent libres et égaux en dignité et en droits. Ils sont doués de raison et de conscience et doivent agir les uns envers les autres dans un esprit de fraternité», annonce l’article 1 de la Déclaration universelle des droits de l’homme. La garantie de dignité et de droit repose sur la caractérisation de l’humanité de l’individu. Correctement la définir est donc essentiel.

Et si ce chewing-gum abandonné sous une chaise, plus qu’un signe de négligence crasse, était un don de patrimoine biologique à destination des futures générations de généticiens? C’est une question qui se pose après avoir lu le travail de chercheurs danois sur un bout de résine de bouleau mâchée vieux de 5700 ans. A partir de cet échantillon, ils ont pu reconstituer le génome complet de l’individu ayant mastiqué cette résine, mais aussi la composition de son microbiote buccal et même le menu de son dernier repas… Toute une histoire dans un vieux chewing-gum.

Pourquoi c’est intéressant. La résine de bouleau mâchée est un adhésif très fréquent sur les sites archéologiques. Elle était utilisée dans la construction ou pour fabriquer des outils. Ces résultats montrent que dans certaines conditions, elle constitue un excellent matériel de conservation d’ADN ancien et qu’elle peut même donner accès à une véritable photographie d’un individu et de sa bouche à un moment donné.

Des chercheurs de ETH Zurich et d’Israël ont découvert comment cacher de l’ADN dans des objets en plastique. Ils démontrent ainsi comment des objets peuvent contenir leurs propres données de fabrication, stockées sous des formes très différentes et qui perdurent sur plusieurs générations d’objets. Ce concept, qu’ils nomment «DNA-of-thing», est présenté ce lundi 9 décembre dans la revue Nature Biotechnology.

Pourquoi c'est intéressant. On connait depuis longtemps la puissance de l'ADN comme forme de stockage des données. Mais sa fragilité et les délais de traitements de l'information chimique ne lui permettent pas d’être compétitif face aux systèmes électroniques actuels. La solution proposée ici ouvre un champ d'applications nouveaux, par exemple pour la certification d'objets dans le domaine du luxe, la conception de machines autoréplicatives, voire le contre-espionnage.

Les données précliniques de l’implant subrétinien PRIMA sont publiées ce lundi 02 décembre dans Nature Biomedical Engeineering. Problème: il aura fallu plus de 18 mois pour que sorte cette publication, alors que les premiers tests chez l’humain ont déjà commencé.

Pourquoi c’est intéressant. Imaginé à l’Université Stanford et développé par la société française Pixium Vision, PRIMA vise à redonner partiellement la vu aux patients souffrant de la forme sèche de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA). Aujourd’hui, 5 patients en Europe testent cette solution, après l’abandon de ses concurrents.

Le monde vivant est divisé dans deux grandes catégories : ceux qui captent le CO₂ et ceux qui dépendent des molécules produites par les premiers comme source de carbone. La biologie synthétique rêve de transformer les seconds, dits hétérotrophes, pour qu’ils fonctionnent comme les premiers, les autotrophes. Un rêve qui est devenu réalité grâce à une équipe de l’Institut Weizmann, à Tel Aviv, qui annonce son succès dans Cell.

Pourquoi c’est exaltant. Les organismes qui produisent des molécules d’intérêt industriel, comme des carburants, des polymères ou des principes actifs sont tous hétérotrophes. Il faut donc les nourrir avec du carbone organique ce qui crée une compétition avec les ressources alimentaires. S’affranchir de cette contrainte est donc à la fois un exploit scientifique et une promesse de développements industriels.

Une moitié de cerveau suffit… parfois. En cas d’épilepsie réfractaire aux traitements, il peut être nécessaire d’enlever ou de déconnecter entièrement un hémisphère cérébral. Lorsque cette opération, cette hémisphérectomie, est réalisée dans l’enfance, les patients ne manifestent pas toujours de pertes cognitives à l’âge adulte. Cette compensation s’accompagne d’une modification de la connectivité au sein du cerveau comme le décrivent des recherches présentées dans Cell Report.

Pourquoi c’est intéressant. Dans le cerveau, l’anatomie ne fait pas la fonction. Il est possible de présenter de très bonnes capacités cognitives malgré des lésions considérables. Des compensations ont été démontrées fonction par fonction chez des patients ayant subi une hémisphérectomie. Ces travaux confirment ces résultats à travers une approche globale du cerveau au repos. Une analyse d’ensemble cruciale pour comprendre voire encourager ces mécanismes par des approches thérapeutiques.

Les expéditions de Tara Oceans n’en finissent plus de documenter l’écologie des océans. Dans leurs dernières productions scientifiques, elles construisent une encyclopédie génétique et morphologique du plancton à travers le globe, qui permet d’extrapoler l’évolution de ces écosystèmes en réponse au changement climatique. Une modélisation qui souligne, une fois de plus, la grande fragilité des zones polaires et renforce l’argumentaire scientifique en faveur de politiques environnementales plus ambitieuses à la veille de la COP25.

Pourquoi c’est important. Le plancton, et les innombrables bactéries, virus, microalgues et autres microorganismes qui le constituent, forment la base de la chaîne alimentaire océanique. Mais c’est aussi un acteur essentiel des cycles géochimiques. Comprendre et prédire les changements qui l’impactent est crucial dans une démarche d’anticipation des bouleversements climatiques globaux.

Le père génétique d’un enfant n’est pas toujours celui indiqué sur ses papiers. D’après une étude rétrospective menée par l’Université de Louvain, cette situation a concerné plus d’un pourcent des garçons d’Europe de l’Ouest au cours des 500 dernières années. Un pourcentage qui varie beaucoup selon le lieu et les conditions socio-économiques de la naissance, et qui a brusquement augmenté à la fin du XIXe siècle, à la fin de la première révolution industrielle.

Pourquoi c’est intéressant. La génétique révèle parfois des secrets de famille anciens. Avec cette étude, elle éclaire aussi sur la réalité sociologique de l’Europe de la révolution industrielle, où le père «officiel» d’un enfant n’était pas toujours son père biologique. Pour expliquer cette augmentation, les chercheurs ébauchent une hypothèse évolutionniste, qui doit toutefois être confrontée à la réalité sociale de l’époque.

Les neurosciences savent depuis longtemps que le plaisir musical se nourrit de la violation de nos attentes, c’est-à-dire du fait que nos oreilles occidentales attendent un certain enchainement harmonique, et qu’une déviation de ce schéma procure un pic de plaisir. Mais plus précisément? Des chercheurs ont démontré que l’accord parfait est un subtil équilibre entre notre incertitude à prédire la suite d’un enchaînement et l’étonnement qu’il procure.

Pourquoi c’est intéressant. Les plaisirs artistiques constituent une forme de satisfaction très complexe. «Bien que les compositeurs le sachent de manière intuitive, la façon dont l’attente suscite le plaisir dans la musique était encore inconnue», explique Stefan Koelsch, qui a dirigé cette étude. Un mystère que ses travaux, parus dans Current Biology élucident en partie.

Il suffit parfois d’un patient pour ouvrir tout un champ de recherche. Une perle rare qui donne un nouvel angle d’attaque contre une pathologie. C’est peut-être ce que viennent de découvrir des scientifiques: un cas de protection contre une forme familiale, précoce et grave de la maladie d’Alzheimer par une autre mutation génétique.

Pourquoi c’est intéressant. Bien que la maladie d’Alzheimer constitue la forme la plus répandue de démence, elle tient en échec tous les développements thérapeutiques initiés ces dernières années. Les apports de la génomique, qui distinguerait des sous-groupes parmi les malades en fonction de leur profil génétique, suscite beaucoup d’espoir mais aucune avancée concrète n’est encore survenue. Ce cas exceptionnel constitue une piste nouvelle pour un domaine de recherche en berne.

Au cours des dernières années, l’édition génomique, c’est-à-dire le fait de réaliser des modifications très précises dans l’ADN, n’a cessé de progresser. Chaque innovation constitue une simplification de plus. Après les fameux ciseaux d’édition génétiques CRISPR Cas9, voici le «prime editing». Cette approche, imaginée par David Liu et Andrew Anzalone, du Broad Institute de Harvard et du MIT, à Boston, allie simplicité d’usage et précision. Les chercheurs ont détaillé leur invention dans une publication dans Nature.

Pourquoi c’est important. La précision des outils d’édition génomique constitue le principal frein au développement des thérapies géniques et des applications agronomiques. On craint les effets des modifications non désirées, dites «off target» (hors cible). L’atout du prime editing: il nécessite trois événements distincts de reconnaissance pour réaliser une modification. Autant de points de sécurité qui protègent contre les modifications indésirables.

Les marques épigénétiques, qui incluent tous les effets externes de l’environnement (pollution, nourriture, etc.) sur les gènes, inscrivent sur notre ADN l’histoire de notre vie. Elles peuvent aussi révéler notre âge. Une telle méthode existe depuis quelques années chez les adultes mais la dynamique physiologique particulière des enfants la rendait inexacte chez les plus jeunes. Des chercheurs ont résolu cette question, grâce à une méthode qui estime l’âge d’enfants à partir d’un prélèvement non invasif de muqueuse buccale. Ils présentent leur méthode ce lundi 14 octobre dans la revue PNAS.

Pourquoi c’est intéressant. Cette approche propose un outil simple pour étudier, chez des enfants, les variations de l’épigénome et, dans une certaine mesure, prédire l’apparition de maladies. Elle intéresse aussi la médecine légale, la loi étant différente dans de nombreux domaines pour les majeurs et les mineurs.