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Une protection anti-radiations apportée par une super-bactérie

De nouveaux travaux confirment que la résistance aux radiations de la bactérie Deinococcus radiodurans est due à un mécanisme de protection de ses protéines et non pas de son ADN. Grosse surprise : ce mécanisme peut être transposé aux cellules humaines pour améliorer leur propre résistance.

La bactérie Deinococcus radiodurans résiste à des doses très impressionnantes de radiations. Un mécanisme qui semble avoir été révélé par les travaux du Uniformed Services University of the Health Sciences. Crédits DR La bactérie Deinococcus radiodurans résiste à des doses très impressionnantes de radiations. Un mécanisme qui semble avoir été révélé par les travaux du Uniformed Services University of the Health Sciences. Crédits DR

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Deinococcus radiodurans n'a même pas dû se rendre compte de l'explosion de la centrale nucléaire de Tchernobyl. En effet, cette bactérie à l'allure banale résiste à des radiations équivalant à mille fois la dose qui tuerait un homme. Et ce n’est pas son seul atout : ce micro-organisme supporte des conditions extrêmes telles que le froid, la sécheresse, le vide ou l’acidité. Ses propriétés ont fait d’elle une énigme depuis 1956, l’année de sa découverte dans des boîtes de conserve de bœuf irradiées de rayons gamma. Mais peu à peu, elle livre ses secrets.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Uniformed Services University of the Health Sciences à Bethesda aux Etats-Unis commencent à expliquer cette étrange protection dont bénéficie la bactérie et espère même en tirer profit pour la médecine. Leurs travaux confirment de précédentes études : la protection n’agit pas directement sur l’ADN, la molécule centrale qui contient les informations génétiques, mais plutôt sur les protéines (en particulier celles impliquées dans la réparation de l’ADN).

Pour parvenir à ces conclusions publiées dans le journal Plos One, les chercheurs ont effectué une série d’expériences. Tout a commencé par l’ultrafiltration des bactéries. Ce procédé permet d’éliminer les grands éléments de la cellule, en particulier les protéines dont la taille est supérieure à 1 kilodalton (c'est-à-dire les peptides qui contiennent plus d’une dizaine d’acides aminés). La solution obtenue, appelée ultrafiltrat, a été testée comme protecteur contre les radiations. En comparaison avec un ultrafiltrat d’une bactérie sensible, celui de Deinococcus protège les protéines contre l’oxydation par les radicaux libres, une conséquence des rayons ionisants.

Une protection qui se partage

L’utrafiltrat contient des quantités de manganèse, de phosphate, de nucléosides, de bases et de peptides très supérieures à l’ultrafiltrat d’une bactérie sensible. Ces éléments sont-ils donc responsables de la résistance ? L’application d’un mélange mimant la composition de l’ultrafiltrat sur des protéines purifiées a permis de montrer que les quatre partenaires (nucléoside, phosphate, peptides et manganèse) préservent de manière synergique l’activité enzymatique des protéines, malgré l’application de 50.000 Gray (un Gray ou Gy équivaut à l’absorption d’un joule par kilogramme de matière).

En jouant les apprentis sorciers, les chercheurs ont montré que l’action du mélange protecteur est également transposable à d’autres espèces. En effet, l’ajout de l’ultrafiltrat dans le milieu de culture de la bactérie Escherichia coli ou des cellules humaines (une lignée de lymphocytes T) diminue le taux de mortalité cellulaire, après l’exposition à des radiations : les cellules humaines deviennent (un peu) résistantes aux radiations !

Ces résultats pourraient, d’après les scientifiques impliqués dans ces travaux, permettre de protéger des bactéries importantes pour le recyclage des déchets radioactifs, uniquement par ajout des composants protecteurs dans le milieu et non pas par génie génétique. De plus, l’ultrafiltrat pourrait également être utilisé dans le cadre de la fabrication d’un vaccin très efficace pour détruire l’ADN du virus par irradiation sans dégrader les protéines dont le rôle est d'activer le système immunitaire. En revanche, la fabrication d’hommes ou d’animaux OGM résistants aux bombes atomiques n’est pas encore envisagée…


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