Une percée en biologie synthétique : des chercheurs créent une cellule artificielle capable de se reproduire

Une équipe de biologistes américains a franchi une étape majeure en biologie synthétique avec la création de SpudCell, une cellule artificielle conçue à partir de composants chimiques non vivants. Selon Courrier International, cette avancée, publiée initialement par des médias scientifiques comme The New York Times, New Scientist et CNN, marque la première fois qu’une cellule synthétique parvient à accomplir un cycle cellulaire complet : croissance, réplication de son matériel génétique et division pour former des cellules filles.

Une cellule synthétique qui imite le vivant, sans en être une

Pour Kate Adamala, biologiste à l’université du Minnesota et cheffe de projet, la SpudCell est une « créature de laboratoire » qui reproduit certains comportements du vivant, sans pour autant être considérée comme un organisme vivant à part entière. Comme elle l’explique à CNN, cette cellule artificielle « ne fait pratiquement rien d’autre que grossir et, de temps en temps, produire une cellule fille ». Pourtant, son accomplissement technique reste inédit : elle est la première à réussir un cycle complet de division cellulaire, un processus qui prend environ douze heures à 30 °C, contre trente minutes pour E. coli.

L’équipe a construit cette cellule à partir de 36 gènes, principalement empruntés à Escherichia coli, complétés par des éléments de virus bactériophages et un gène de méduse pour la rendre visible sous microscope. Ces gènes sont répartis sur des molécules d’ADN plongées dans une solution contenant les briques nécessaires à la fabrication des protéines, de l’ADN et des membranes. Sous l’effet des lipides, une bulle se forme spontanément, encapsulant l’ADN et donnant naissance à une SpudCell.

Des limites techniques qui freinent encore l’innovation

La principale faiblesse de la SpudCell réside dans son incapacité à produire ses propres ribosomes, ces organites cellulaires essentiels à la synthèse des protéines. The New York Times souligne que « les pièces ne s’assemblent pas encore correctement » : après cinq à dix générations, la cellule d’origine se dégrade et cesse de fonctionner. « Je n’irai pas jusqu’à dire qu’elle meurt, mais elle cesse de fonctionner », précise Kate Adamala. Malgré ce dysfonctionnement, elle reste optimiste : « Mais je pense qu’on y arrivera sous peu. Si c’est le cas, la SpudCell pourra se diviser indéfiniment ».

Cette dépendance aux ribosomes externes rappelle les premiers pas de la biologie synthétique. Yuval Elani, spécialiste en biologie synthétique à l’Imperial College London, salue cette avancée : « Elle ouvre des perspectives importantes en permettant d’imaginer des systèmes capables de réaliser ce que les cellules naturelles ne parviennent pas à faire facilement, voire pas du tout ». Pour Tom Ellis, professeur d’ingénierie du génome synthétique au même institut, cette démarche est fondamentale pour comprendre « exactement quelles sont les conditions minimales nécessaires à la vie ».

Une publication accélérée pour stimuler la recherche

Contrairement aux usages scientifiques, l’équipe de Kate Adamala a choisi de partager ses résultats avant même que son manuscrit ne soit validé par un comité de relecture. Comme le rapporte Science, ce manuscrit a d’ailleurs été rejeté par un panel d’experts, l’un d’eux estimant que l’expérience n’appartenait pas à la « vraie biologie ». Malgré ce revers, les chercheurs ont diffusé un document de 190 pages détaillant leur expérience auprès de la presse.

Kate Adamala assume ce choix stratégique : « C’est un peu comme déclencher une étincelle », explique-t-elle. Cette approche vise à accélérer les recherches dans le domaine, en mobilisant la communauté internationale. « Je suis ravie de voir que nous avons réussi à mobiliser la communauté internationale pour accélérer le développement de la SpudCell afin de la rendre vraiment utile », déclare-t-elle à CNN.

Les applications futures d’une cellule synthétique fonctionnelle

Si la SpudCell parvient un jour à surmonter ses limites techniques, ses applications pourraient révolutionner plusieurs secteurs. Kate Adamala imagine déjà des cellules synthétiques capables de produire des médicaments, d’extraire de grandes quantités de dioxyde de carbone ou de fabriquer des substances chimiques aujourd’hui dérivées du pétrole. Certaines de ces molécules sont trop toxiques pour les cellules naturelles, ce qui rendrait les cellules synthétiques particulièrement adaptées à ces tâches.

En attendant, l’équipe souhaite rendre ce projet accessible à la communauté scientifique. Le modèle sera gratuit pour les universitaires et les associations, tandis que les usages commerciaux seront soumis à une licence payante. « Je pense que c’est une percée majeure », commente Yuval Elani. « Cela nous rapproche de la création de systèmes biologiques entièrement artificiels, avec des capacités que la nature n’a pas encore explorées. »

En conclusion, la SpudCell représente une avancée majeure en biologie synthétique, mais son avenir dépendra de sa capacité à surmonter ses limites actuelles. Si ces obstacles sont franchis, cette cellule artificielle pourrait bien ouvrir la voie à une nouvelle ère de biotechnologies, où l’homme maîtriserait la création de systèmes vivants synthétiques.