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La réponse à la haute résistance du tardigrade pourrait être utile pour l’homme à l’avenir

Par Pierre, le 23 décembre 2020 - application, coronavirus, covid, espace, Marvel
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L’un des plus grands – et des plus récents – mystères de la biologie animale est la résistance du tardigrade – également appelé «ours d’eau»: le petit «notable», qui mesure entre 0,3 et 1,2 millimètre, intrigue les scientifiques en raison sa quasi invulnérabilité, car il peut survivre au vide et au froid de l’espace, aux températures excessivement élevées et aux volumes de rayonnement plus que suffisants pour nous tuer les humains en peu de temps.

Plus maintenant: selon une recherche publiée dans la revue scientifique Molecular Cell, des scientifiques de l’Université de Caroline du Nord ont découvert ce qui rend le tardigrade si résistant – et comment il pourrait être utile pour les humains à l’avenir.

résistance tardigrade
Le tardigrade – ou «ours d’eau» – peut survivre au froid proche du zéro absolu ou à la chaleur extrême, au vide spatial et même au rayonnement. Image: 3DStock /

Avant la recherche, le consensus était que la haute résistance du tardigrade provenait d’un type de sucre appelé «tréhalose», dont la production résulte de la vigilance ou du stress de l’animal. Les problèmes avec cette théorie, cependant, sont rapidement devenus évidents: d’autres animaux beaucoup moins résistants produisent également du tréhalose (certains le font même sans vigilance), mais ils le font aussi dans des volumes beaucoup plus grands que le petit ours d’eau. Certains produisent même 20% de leur poids corporel à partir de sucre, tandis que le tardigrade ne dépasse pas 2%.

Le secret, selon les chercheurs, réside dans une protéine unique au tardigrade. En général, les protéines et les chaînes d’acides aminés ont une structure tridimensionnelle (3D), mais dans le cas de la «petite créature» étudiée, elle ne suit pas ce schéma, agissant de manière relativement aléatoire.

Un tardigrade, observé au microscope: les protéines présentes dans le corps de l’animal peuvent apporter de nouvelles méthodes de protection contre les agents chimiques. Image: Lebendkulturen.de/

“L’une des choses les plus intéressantes pour nous est de découvrir comment fonctionnent ces protéines intrinsèquement désordonnées”, a déclaré le biologiste et co-auteur de l’étude Thomas C. Boothby. “C’est une question très intéressante sur la façon dont une protéine sans structure tridimensionnelle définie peut remplir sa fonction dans une cellule.”

Pour découvrir la réponse, des scientifiques de l’Université de Caroline du Nord ont extrait les gènes responsables de la production de cette protéine, réalisant que le tardigrade était beaucoup plus sensible à la sécheresse de votre corps sans eux.

A l’inverse, les gènes extraits ont été injectés dans d’autres organismes, tels que les levures et les levures, les rendant plus résistants à l’effet de «dessèchement». “L’ingrédient secret de l’ours d’eau peut rendre d’autres organismes jusqu’à 100 fois plus résistants.”

Trealose
Au début, on pensait que la résistance inhabituelle du tardigrade provenait d’un sucre appelé «tréhalose», mais les scientifiques ont découvert que ce n’était pas le cas. Image: Wikimedia Commons / Reproduction

D’une manière très simple: la protéine tardigrade se comporte de la même manière que le tréhalose chez d’autres animaux, comme les nématodes, remplissant la même fonction – formant une sorte de carapace cristallisée qui protège la cible des dommages externes. Dans le cas de l’ours d’eau, cependant, la protéine en question est beaucoup plus résistante, amorçant un processus appelé «vitrification» chez l’animal – grosso modo, le tardigrade devient une statue de cristal. La vitrification, contrairement à la sécheresse, empêche les cellules essentielles de se dessécher, de les maintenir en vie et de pouvoir «réveiller» l’animal plus tard (accent sur les «temps»: les scientifiques du passé ont émis l’hypothèse que le tardigrade pourrait survivre plus de 30 ans dans cet état ).

Mais ne pensez pas que les scientifiques recherchent cela pour faire de vous la vraie version des “Inhumans” de Marvel. Les spéculations sur l’application de la protéine dans l’environnement humain ont des prémisses plus pratiques: les vaccins, par exemple, sont extrêmement instables, nécessitant d’abondantes sommes d’argent et de structure pour les maintenir stables – voir le vaccin Pfizer-BioNTech contre Covid-19, qui nécessite un refroidissement minimum constant de -70 ° C, par exemple.

Vaccin Pfizer
Le vaccin de Pfizer contre le nouveau coronavirus nécessite une structure de refroidissement spéciale, mais les protéines trouvées dans le tardigrade pourraient éliminer ce besoin à l’avenir. Image: lakshmiprasada S /

L’application de cette protéine dans ce cadre servirait théoriquement à stabiliser les éléments qui composent les vaccins, évitant que leurs échantillons ne soient détruits lors des processus de transport ou de manipulation en laboratoire. Compte tenu du fonctionnement de cette protéine pour le petit tardigrade, l’idée ne semble pas aussi éloignée de la réalité qu’on peut l’imaginer, car les vaccins et les médicaments instables pourraient être conservés à température ambiante, économisant les ressources de la structure et éliminant le besoin de réfrigération.

Le seul obstacle, jusqu’à présent, est de savoir comment appliquer ce concept.

La source: Cellule moléculaire

Pierre

Pierre

“Parce que la science nous balance sa science, science sans conscience égale science de l’inconscience.” Derrière cette phrase qui vous a sans doute fait un nœud au cerveau, je vous promets de vulgariser au possible les sujets que je traite. La vulgarisation est la clé du partage et vous êtes au bon endroit.

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