“Cette cellule qui se nourrit, grandit et se reproduit, est artificielle.” C’est ainsi que The New York Times décrit la “SpudCell”, une cellule construite à partir de composants chimiques, qui n’est ni animale ni végétale mais ressemble à une bactérie. Kate Adamala, biologiste à l’université du Minnesota et à l’origine du projet, reste toutefois prudente : cette créature de laboratoire imite le vivant sans pouvoir cependant être pleinement considérée comme tel. Mais c’est la première fois – ce qui constitue déjà un exploit – qu’une cellule issue de la biologie synthétique réussit à faire un cycle cellulaire complet, c’est-à-dire grossir, répliquer son matériel génétique et se diviser pour former des cellules filles.

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Ici, l’équipe de Kate Adamala est partie de 36 gènes, surtout empruntés à la “bactérie Escherichia coli (E. coli), avec quelques pièces de virus bactériophages et un gène de méduse pour la rendre visible”, raconte New Scientist. Le magazine scientifique britannique reconnaît une avancée majeure en biologie synthétique, “sans doute la plus grande prouesse de la bio-ingénierie à ce jour”, tout en rappelant que la SpudCell reste sous assistance.

Un assemblage des pièces encore bancal

Les 36 gènes sont répartis sur des molécules d’ADN, lesquelles sont plongées dans une solution contenant les briques nécessaires à la fabrication des protéines, de l’ADN et des membranes. Les molécules lipidiques forment spontanément une petite bulle, qui peut devenir une SpudCell, quand elle capture de l’ADN. Kate Adamala la décrit ainsi auprès de CNN :

“[Il s’agit] d’un tout petit organisme de rien du tout qui, pour l’instant, ne fait pratiquement rien d’autre que grossir et, de temps en temps, produire une cellule fille.”

“Environ douze heures à 30 °C” sont nécessaires à chaque génération pour se reproduire, alors qu’“E. coli se divise toutes les trente minutes”.

La SpudCell, observe The Guardian, sonne comme “Spoutnik” – satellite soviétique qui a ouvert l’ère spatiale dans les années 1950 –, mais renvoie aussi aux origines polonaises de sa créatrice. “Comme je suis polonaise, je suis surtout faite de pommes de terre”, plaisante Kate Adamala, en référence au mot spud (“patate”, en anglais).

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La principale faiblesse de la SpudCell tient aux ribosomes, ces usines cellulaires qui fabriquent les protéines, note le New York Times. La SpudCell ne parvient pas encore à les produire elle-même et doit donc les recevoir déjà prêtes à l’emploi. La cellule dispose bien des instructions nécessaires, explique le quotidien new-yorkais, mais “les pièces ne s’assemblent pas encore correctement”. Après cinq à dix générations, la SpudCell d’origine se dégrade et tout s’arrête. “Je n’irai pas jusqu’à dire qu’elle meurt, mais elle cesse de fonctionner”, explique la chercheuse au journal américain. “Mais je pense qu’on y arrivera sous peu”, assure-t-elle à New Scientist. Si c’est le cas, la SpudCell pourra “se diviser indéfiniment”.

“Déclencher une étincelle”

L’équipe de recherche n’a pas attendu la validation habituelle pour faire son annonce. Science souligne d’ailleurs que le manuscrit a déjà été rejeté par un comité de relecture formé par des spécialistes du secteur. Un relecteur a estimé que l’expérience de la SpudCell n’était pas de la “vraie biologie”, mais elle est en cours d’évaluation en vue de sa publication dans une autre revue. Kate Adamala et ses collègues ont en tout cas envoyé les 190 pages de description de leur expérience à des journalistes.

La scientifique assume ce choix, pensé comme un accélérateur pour tout le domaine. “C’est un peu comme déclencher une étincelle”, dit-elle dans les colonnes de la revue américaine.

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Et des experts du domaine saluent déjà son travail. Pour Yuval Elani – spécialiste en biologie synthétique à l’Imperial College London, qui n’a pas participé à l’étude –, interrogé par CNN, la SpudCell ouvre des perspectives importantes : elle permet d’imaginer des systèmes pour accomplir ce que “les cellules naturelles ne parviennent pas à faire facilement, voire ne parviennent pas à faire du tout”. Pour Tom Ellis, professeur d’ingénierie du génome synthétique du même institut, cette démarche est fondamentale pour comprendre “exactement quelles sont les conditions minimales nécessaires à la vie et comment celle-ci aurait pu émerger de la chimie”.

À quoi servirait une telle cellule si elle parvenait un jour à devenir plus robuste ? 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 aujourd’hui tirées du pétrole, y compris des composés trop toxiques pour des cellules naturelles, rapporte le New York Times. En attendant, l’équipe veut rendre “le projet ouvert aux chercheurs, gratuit pour les universitaires et les associations, et payant pour les usages commerciaux”. “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”, a-t-elle déclaré à CNN.