Dans les pages colorées de bandes dessinées, une gorgée d’un élixir expérimental ou l’exposition accidentelle à un fort rayonnement peut transformer un simple mortel en un super-humain.

Les bandes dessinées et les films esquivent certains des principes scientifiques sur la façon dont ces processus transforment les humains normaux en Capitaine America et en l’incroyable Hulk, mais Sebastian Alvarado, un chercheur en biologie à l’université Stanford, a quelques idées. La clé pour la transformation de ces personnages, dit-il, pourrait impliquer certaines techniques de pointe de modification du génome.

Sur l’origine du Capitaine America

C’est la Seconde Guerre mondiale, un jeune gringalet de 40 kg, nommé Steve Rogers, veut désespérément rejoindre l’armée américaine. Jugé trop frêle pour les lignes de front, Rogers est plutôt recruté pour participer à une expérience top-secret. On lui injecte un “super Sérum" et il reçoit des “Vita-Rays," qui le transforme instantanément en un super soldat aux larges épaules, dotées d’une force, d’une endurance et d’une intelligence hors du commun.

Durant les 70 dernières années, les scientifiques n’ont pas créé de potions de super-soldat, mais ils ont identifié les gènes spécifiques impliqués dans l’augmentation de la masse musculaire et dans l’amélioration de la charge en oxygène que peut transporter le sang. Ils ont également développé des outils pour activer et désactiver sélectivement certains gènes, un processus qui est du domaine de l’épigénétique.

Selon Alvarado :

Nous disposons de beaucoup d’outils d’édition du génome, comme les nucléases à doigts de zinc, ou les systèmes CRISPR/Cas9  qui pourraient théoriquement vous permettre "épigénétiquement" de chercher et d’activer les gènes qui agrandiront vos muscles, vous transformeront en fin stratège, ou augmenteront incroyablement votre vitesse et votre endurance.

Ces outils et leurs instructions spécifiques pourraient être emballés dans des capsules qui sont en cours d’élaboration par des compagnies pharmaceutiques et c’est là qu’interviennent  les Vita-Rays. Ces capsules peuvent être conçues pour libérer leur contenu que lorsqu’elles sont soumises à certaines longueurs d’onde de la lumière. Plusieurs systèmes actuels impliquent la lumière ultraviolette, mais ils pourraient probablement être déclenchés par tout ce qui peut constituer la longueur d’onde des rayons Vita… Ensuite, il suffit d’injecter des capsules contenant des instructions pour, par exemple, la croissance musculaire dans les principaux groupes musculaires de Rogers et nles activer par un flash de lumière UV.

Alvarado de préciser :

Bien sûr, à ce stade, ce genre de choses a été étudiées, pour la plupart, chez des souris de laboratoire. Mais il est amusant de le spéculer.

Alvarado décrit le cas du Cpt America dans cette vidéo :

Le cas de l’incroyable Hulk

Contrairement à Steve Rogers, Bruce Banner n’a pas signé pour devenir un superhéros. Les détails ont changé légèrement au cours des années, mais son histoire se passe essentiellement comme suit : Banner, un brillant physicien est pris dans une énorme explosion de rayons gamma. Miraculeusement, il survit au rayonnement, mais il a maintenant tendance à se transformer en un géant vert, invulnérable et doté d’une incroyable force, autrement connu comme l’incroyable Hulk.

Selon Alvarado, la transformation de Banner en Hulk demande peu plus de créativité, mais il y a quelques principes qui, un peu élargis, pourraient fournir une explication.

Tout d’abord, lorsque le rayonnement gamma frappe l’ADN, il brise la double hélice en forme d’échelle de la molécule, un processus connu sous le nom de chromothripsis. Votre corps peut réparer quelques-unes de ces fragmentations sans perte significative de la fonction initiale. Si de nombreuses ruptures se produisent (si vous étiez pris dans une explosion de rayons gamma) les réparations pourraient être bâclées et de nouvelles instructions pourraient faire leur apparition dans le code génétique.

Alvarado suggère qu’il est possible que, lorsque l’ADN de Banner c’est réassemblé après l’explosion initiale, il comprenait désormais une poignée “d’interrupteurs” épigénétiques. Mais, au lieu de s’activer par la lumière, ceux-ci seraient activés par les hormones produites par Banner lorsqu’il pique une colère, reconfigurant son ADN et le transformant en grand Hulk vert. 

Pour sa peau virant au vert, toute personne qui a un hématome dispose d’un indice du processus qui pourraient être à l’origine de cette transformation. Lorsque vous vous cognez, les globules rouges au point de la blessure meurent et la molécule qui transporte l’oxygène, l’hémoglobine, commence à se briser. Pour Alvarado, il y a un des métabolites de l’hémoglobine, un pigment biliaire appelée biliverdine, qui peut faire apparaitre le sang en vert et qui est responsable de la teinte couleur avocat au bord d’une ecchymose.

La transformation de Bruce Banner en Hulk serait incroyablement traumatique pour son corps, et peut-être que sa peau verte est le résultat d’une contusion du corps entier. Si vous voulez vraiment être créatif, peut-être que son sang est rempli d’une sorte de “Hulkoglobine’” verte, qui peut transporter davantage d’oxygène aux muscles que l’hémoglobine et lui donne sa force et son endurance.

Et Alvarado de conclure :

Il y a encore un mystère sur Hulk, que la science ne peut pas résoudre : comment ses pantalons restent sur ​​lui après chaque transformation ?

Alvarado décrit le cas Hulk ci-dessous :

L’effort d’Alvarado, à apporter de la science moderne aux origines de ces super-héros, fait partie de son travail avec le Victory Hill Exposition, qui a produit une exposition interactive basée sur les Avengers, appelée Marvel’s Avengers S.T.A.T.I.O.N, à Times Square, New York.

Sur le site de l’université Stanford : Stanford biologist explains science of origin stories of Captain America and the Incredible Hulk, image d’entête par Jackson Herbert et Matt Lopez.