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Ils ont transféré dans un autre organisme l’un des super pouvoirs du Tardigrade (bientôt chez l’humain ?)

21 Mar 2017 | 3 commentaires

Tardigrade17

Les minuscules tardigrades, aussi connus sous le nom d’oursons d’eau, ont de nombreuses et étranges propriétés, notamment la capacité de supporter d’intenses radiations, des températures allant de 150 °C à près du zéro absolu et des pressions six fois supérieures aux plus profondes fosses océaniques.

Ils peuvent avoir des rapports sexuels dans l’espace, être ramenés à la vie après avoir été congelés pendant des décennies… A propos, le Guru en profite, une étude récente au Japon a montré que la grande majorité des gènes des tardigrades (lui) sont “propriétaires”, ce qui signifie que ces animaux ont eux-mêmes évolué leurs traits et qu’ils n’ont pas été “volés” à d’autres animaux, un processus évolutif connu sous le nom de transfert horizontal de gènes (contrairement à ce qui avait été déterminé dans une précédente étude). Ainsi, les tardigrades ont des gènes et par conséquent, des caractéristiques, qui ne sont pas observés ailleurs dans le règne animal. Et oui, ils sont étranges et indestructibles, et maintenant des scientifiques ont compris comment transmettre leur capacité unique à former du verre protecteur vivant, dans d’autres organismes.

Pendant des années, les scientifiques ont essayé de comprendre comment ces créatures microscopiques pouvaient survivre des années de dessiccation extrême et à près de 100 % de perte d’eau.

Pour Thomas Boothby de l’université de Caroline du Nord :

Ils peuvent rester comme ça à l’état sec pendant des années, voire des décennies, et lorsque vous les remettez dans l’eau, ils revivent en quelques heures.

Ils courent à nouveau, ils mangent, ils se reproduisent comme si rien ne s’était passé.

On a supposé que leur survie reposait sur un sucre appelé tréhalose, qui est ce que les artémies (“singes de mer”), utilisent pour préserver leurs cellules pendant la dessiccation. Mais la recherche a montré que les niveaux de tréhalose sont beaucoup plus faibles chez les tardigrades desséchés que dans les artémies, donc cela ne pouvait être la solution.

Il s’avère que ce que Boothby et ses collègues ont découvert en 2015 a fini par être plus étrange que ce qui avait été imaginé. Les tardigrades produisent un type de “bioverre” (bioglass) spécifique qui maintient leurs protéines et leurs molécules essentielles en suspension jusqu’à ce qu’elles soient réhydratées. Ainsi, les oursons d’eau se “revêtissent” du verre vivant quand ils sont désséchés et lorsqu’ils seront réhydratés par de l’eau ordinaire leurs protéines vont reprendre leur forme/ souplesse habituelle et les sortir de l’animation suspendue.

Depuis l’identification des protéines responsables de la production de ce bioglass, appelées “protéines intrinsèquement désordonnées” (TDPs pour “Tardigrade intrinsically disordered proteins”), Boothby et son équipe ont découvert qu’ils pouvaient modifier d’autres créatures afin qu’elles portent ces protéines et survivent à la dessiccation.

Comme leur nom l’indique, les protéines intrinsèquement désordonnées (TDPs) sont sans forme et très souples dans des conditions normales, mais quand une sècheresse extrême se produit, leur production s’intensifie et elles se réorganisent en verres biologiques solides.

Ces nouvelle structures de verre TDPs ciblent des protéines, des molécules et d’autres parties essentielles des cellules lorsque le tardigrade commence à perdre de l’eau et elles les enferment dans des enveloppes rigides et protectrices pour ne pas finir en morceaux lors du processus de dessiccation.

Curieusement, ces protéines sont essentielles à la survie des tardigrades, mais lorsque Boothby et son équipe ont conçu des oursons d’eau avec de faibles niveaux de TDPs, ceux-ci n’ont pas affecté leur résistance contre d’autres contraintes comme le gel.

Lorsque l’équipe a inséré ces gènes dans des levures vivantes et des bactéries, ils ont constaté que les TDPs les protégeaient de la dessiccation extrême tout comme les tardigrades.

Selon Boothby :

Les TDPs sont suffisantes même dans un tube à essai pour protéger le matériel biologique purifié comme les enzymes sensibles à la dessiccation. On croit que les solides vitreux qu’ils forment recouvrent les molécules sensibles à la dessiccation et les empêche physiquement de se briser, de se déplier ou de fusionner.

Bien que nous ayons entendu parler de ces recherches au cours des deux dernières années, les résultats n’avaient pas été vérifiés indépendamment par le biais de l’évaluation par les pairs. Les résultats de l’équipe ont maintenant été publiés officiellement, ce qui signifie que nous avons la preuve et le concept pour faire de cette superpuissance du tardigrade peut-être la nôtre… c’est en fait une possibilité, car tandis que les levures et les bactéries ne sont pas les organismes les plus complexes dans le monde, il y a des indices que les TDPs pourraient s’adapter aux créatures plus grandes, plus complexes.

Lorsque l’équipe a décidé d’exprimer le gène qui contrôle la production de TDPs dans des cellules épithéliales humaines spécialement conçues (HeLa), ils ont découvert qu’elles produisaient du bioglass lors de la dessiccation. Et une expérience distincte, l’année dernière, a également constaté que la protéine qui protège les tardigrades de quantités folles de rayonnement peut être transférée à des cultures de cellules humaines.

D’autres applications possibles incluent : le développement de cultures capables de survivre à de sévères sècheresses prolongées, de médicaments qui peuvent enfin être stockés à température ambiante au lieu d’être constamment refroidis, ce qui rend extrêmement difficile l’approvisionnement dans les communautés éloignées et en développement.

Selon Boothby :

D’être capable de stabiliser les produits pharmaceutiques sensibles à l’état sec est très important pour moi personnellement. J’ai grandi en Afrique, où le manque de réfrigération dans les régions éloignées est un énorme problème. Ces applications réelles sont l’une des choses qui m’ont amené à étudier les tardigrades.

L’étude publiée dans Molecular Cell : Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins to Survive Desiccation.

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