Les tardigrades, parfois surnommés oursons d’eau, sont des petites bêtes fascinantes, notamment parce qu’il s’agit de véritables tanks biologiques. Certaines espèces sont capables de survivre à des impacts à près de 3000 km/h, dans une fourchette de température incroyablement large, du zéro absolu (-272,8 °C) à 150 °C ou à une pression six mille fois supérieure à celle de l’atmosphère. En outre, ils peuvent tolérer des quantités de toxines qui seraient mortelles pour quasiment tous les autres êtres vivants.
Ils sont aussi capables d’encaisser des doses phénoménales de rayonnement X, gamma et UV émis par des sources radioactives. La LD50/30 des humains, c’est-à-dire la dose létale pour 50 % des sujets au bout de 30 jours, est estimée entre 3,5 et 5 joules d’énergie par kilogramme (on parle aussi de Gray). Chez les tardigrades, cette même dose létale a été mesurée à plus de… 5000 Gray ! Pour référence, c’est plusieurs centaines de fois supérieur à ce qu’ont absorbé les personnes qui sont intervenues directement sur le site de la catastrophe nucléaire de Tchernobyl !
Or, si on comprend bien relativement bien les mécanismes qui leur permettent de résister à la pression et aux températures extrêmes, ce dernier superpouvoir laisse les chercheurs perplexes depuis des décennies. Comme tous les autres organismes vivants, leur patrimoine génétique est encodé dans de l’ADN, un support particulièrement vulnérable à ces déluges d’énergie.
Un système de réparation de l’ADN surpuissant
Jusqu’à présent, la plupart des chercheurs pensaient que ces animaux étaient dotés d’une structure protectrice très efficace, capable d’isoler leur ADN des radiations. Mais aucune étude n’en a trouvé la moindre trace, ni dans leur exosquelette de chitine ni dans la paroi de leurs cellules. Les spécialistes ont donc suggéré que la source de cette résistance pourrait résider directement dans les cellules. Et apparemment, ils ont eu le nez creux.
En effet, deux équipes respectivement affiliées à l’Université de Chapel Hill et au Museum d’histoire naturelle de Paris, sont arrivées à la même conclusion chacune de leur côté : il semble que les tardigrades ne bloquent pas du tout les radiations. À la place, ils activent un incroyable système de réparation de l’ADN. Ce dernier étant aussi précieux que fragile, presque toutes les espèces — y compris les humains — disposent de mécanismes de ce genre. C’est indispensable pour éviter que des mutations catastrophiques ne viennent dénaturer complètement le génome au fil des générations de cellules. Mais les tardigrades le font à un niveau encore jamais vu.
Pour arriver à cette conclusion, les auteurs de la première étude ont placé leurs cobayes dans une petite enclave contenant du césium-137, un composé issu de la fission de l’uranium. Les chercheurs ont constaté que l’ADN des tardigrades avait subi des dégâts très importants au terme de cette cure radioactive. Mais peu de temps après, ce fameux système de réparation s’est mis en marche de façon spectaculaire. La concentration des protéines impliquées dans le processus a explosé, à tel point qu’elles faisaient partie des composés les plus abondants dans le corps des tardigrades pendant plusieurs heures. Et 24 heures après, leur ADN avait été presque entièrement réparé.
Des conclusions solides et exploitables
Pour confirmer cela, ils ont isolé les gènes impliqués dans ce processus pour les implanter dans une culture de bactérie E. coli — un organisme modèle très courant en biologie qui est généralement dévasté par les rayonnements ionisants. Et là encore, les résultats ont été impressionnants. Les individus ainsi génétiquement modifiés ont tous réparé leur ADN comme le font les tardigrades, alors que le groupe de contrôle non traité a rapidement succombé aux radiations.
L’équipe parisienne, dirigée par Jean-Paul Concordet et Anne de Cian, est parvenue aux mêmes conclusions, ce qui renforce encore la crédibilité des travaux. « Nous sommes ravis de voir que chaque laboratoire a obtenu des résultats indépendants qui confirment ceux de l’autre », s’est réjoui Bob Goldstein, le responsable de l’équipe californienne.
Désormais, tout l’enjeu va être de comprendre toutes les nuances de ce mécanisme de réparation génétique. L’objectif final n’est pas de créer des super-humains résistants aux radiations pour éviter un scénario à la Fallout. En revanche, cette démarche pourrait tout de même avoir un intérêt concret.
« Ce que nous apprenons sur la résistance des tardigrades au stress radiatif peut ouvrir la voie à de nouvelles idées sur la façon de protéger les animaux et les micro-organismes des radiations », expliquent les auteurs. Même si nous en sommes encore très loin, à terme, on peut même imaginer que ces travaux pourraient déboucher sur de nouveaux traitements pour les personnes exposées à ces rayonnements dangereux, ou pour les patients dont la machinerie de réparation de l’ADN a été endommagée suite à une pathologie.
Les deux études sont disponibles ici et ici.
🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, abonnez-vous sur Google Actualités. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins.
