C'est un rêve de scientifiques qui devient de plus en plus réalité: recréer la vie, pièce par pièce, de novo! Des chercheurs du Craig Venter Institute, à Rockville (Etats-Unis), sont parvenus à fabriquer pour la première fois un génome de manière totalement synthétique. Autrement dit, comme en jouant aux Lego, ils ont réussi à reconstruire brique par brique l'ensemble du matériel génétique d'un organisme, en l'occurrence celui d'une bactérie. Leurs résultats, qualifiés de cruciaux dans le milieu, avaient été évoqués à demi-mot en octobre dernier lors d'une fuite dans la presse britannique. Ils sont publiés aujourd'hui dans la revue Science. Et ouvrent la voie à des applications potentielles phénoménales.

L'équipe du Prix Nobel de médecine Hamilton Smith, à laquelle a participé l'illustre mais controversé biologiste Craig Venter, n'en est pas à son premier coup. En juin 2007, elle a déjà accompli la première étape d'un programme qui en compte trois: extraire le génome d'une bactérie, Mycoplasma mycoides, puis l'insérer dans une autre espèce (Mycoplasma capricolum) évidée de son propre patrimoine génétique. Bref, les chercheurs ont montré qu'effectuer un «transfert de génome» viable était possible.

Deuxième étape, rendue publique aujourd'hui: les scientifiques ont recréé une copie parfaite du code génétique d'une bactérie nommée Mycoplasma genitalium parce qu'elle loge dans les voies génitales. Cet organisme est intéressant puisqu'il possède l'un des plus petits génomes cellulaires connus, et semble donc le plus facile à «copier». Mais y parvenir est loin d'être une sinécure: il s'agit tout de même d'accoler une à une près de 582000 paires de nucléotides, ces sortes de perles qui constituent le collier qu'est son ADN; par comparaison, le génome de l'homme est composé de 3,2 milliards de nucléotides. C'est pourtant à ce bricolage que se sont attelés ces scientifiques avec, certes, l'un des équipements les plus performants au monde.

Ils ont d'abord généré des petits brins d'ADN contenant environs 40 «perles», puis demandé à des firmes spécialisées en biotechnologies de les assembler en bribes de 1000 paires de nucléotides. Jusque-là, rien de trop sorcier. Les biologistes ont ensuite fait appel aux services de la fameuse bactérie E. coli. Placée dans un tube in vitro avec ces morceaux d'ADN, celle-ci les «phagocyte» et, en son cœur, les met bout à bout pour constituer cette fois des fragments de génome de 50000 perles au plus.

Pour finir le travail, selon un mode d'assemblage similaire, et obtenir le matériel génétique complet de M. genitalium, les scientifiques ont remplacé E. coli par des levures. «Nous avons montré qu'il est possible de créer artificiellement des grands génomes identiques à des génomes naturels et d'en ajuster la taille», s'est réjoui Hamilton Smith.

Pour Sven Panke, professeur à l'Institut des techniques de l'EPF de Zurich et expert en biologie synthétique, «ces travaux constituent une avancée majeure. Cette équipe est parvenue à faire que le génome synthétisé ne contienne pas d'erreur de fabrication, ce qui est très difficile avec ce genre de procédés biochimiques. Pour l'heure, ils n'ont toutefois pas encore inséré ce génome dans une cellule, et ainsi créé un organisme vivant entièrement artificiel. Cela constituera la troisième étape du programme...»

Une fois cette chaîne de montage et d'insertion dans des cellules réalisées, sous contrôle, des perspectives intéressantes pourraient s'ouvrir. Certaines idées consistent à générer des génomes n'existant pas à l'état naturel qui, une fois insérés dans des micro-organismes, attribueraient à ces derniers des fonctions spécifiques, comme produire des biocarburants ou des substances médicinales, permettre un traitement biologique de déchets toxiques, voire absorber le dioxyde de carbone (CO2) dans l'air et ainsi mettre le monde à l'abri d'un réchauffement climatique incontrôlé. «Les marchés basés sur ces nouvelles technologies pèseront des milliards de milliards de dollars», estime Craig Venter, qui a d'ailleurs fondé Synthetic Genomics, une compagnie vouée à tirer profit de ces recherches.

Si elle suscite les espoirs les plus fous, cette prouesse pose aussi nombre de questions, notamment éthiques. Le décalage est énorme entre les exploits réalisés en laboratoire et l'état du débat dans les sociétés concernant la (re)création du vivant. «La biologie de synthèse avance à grands pas en l'absence de tout débat public ou de contrôle par un organe de réglementation», déplore Hope Shand, de l'ONG de bioéthique canadienne ETC Group. Sven Panke est à moitié d'accord: «En Suisse et en Europe, pour mener des travaux similaires, il faudrait les soumettre à des autorités compétentes, car ils sont assimilés à des recherches en génétique.»

Craig Venter, lui, qui dispose de plus de liberté parce qu'il agit dans le cadre privé de son entreprise, affirme avoir pris les devants en écrivant un livre blanc pour une bonne gouvernance en la matière. Histoire de prévenir toute utilisation néfaste de cette technologie (armes biologiques inédites, par exemple.).

Quant à l'objectif suprême de recréer un chromosome, qui plus est un génome humain, «il reste encore très très éloigné, tant les changements d'échelle, de technique et de complexité sont grands, rassure Sven Panke. Personne ne sait même si ce but est atteignable.»