LA MICROBIOLOGIE

VIRUS ET BACTÉRIES : UN LABORATOIRE PRÉCIEUX

L’une des recherches les plus fécondes pour les développements de la biologie du siècle naissant fut celle du parasitisme virus-bactérie. Le bactériologiste anglais Frederick W. Twort (1877-1950) avait décrit des corps infectieux particuliers, capables de produire la bactériolyse, c'est-à-dire la dissolution complète de certaines Bactéries. C’est ainsi que naquirent de vives polémiques sur la nature de ces agents infectieux, considérés par la plupart des savants comme non-vivants. Félix d’Herelle (1873-1949), le microbiologiste auquel l’on doit, vers 1917, l’une des premières observations à ce sujet, soutenait la nature particulière de ces « phages », qu’il baptisa bactériophages, qui n’étaient pas assimilables aux virus responsables des maladies virales des animaux et des plantes. Le tableau d’ensemble était rendu encore plus complexe par l’observation suivante : il était possible d’extraire le principe actif du liquide de culture, après la lyse, en plus grande quantité que la quantité inoculée. Le virus se comportait donc comme un organisme vivant, puisqu’en présence de Bactéries vivantes il était en mesure de se reproduire. D’Herelle expliqua cet apport particulier entre le phage et la bactérie comme un exemple de symbiose, mais de nombreux autres savants n’acceptèrent pas son hypothèse, continuant à considérer le phage comme un agent non-vivant. Il fallut attendre environ vingt années pour que l’on comprenne que chacune des deux positions comportait une part de vérité, puisque le processus de réplication du phage ne pouvait être compris qu’en tenant compte du fait qu’il contenait de l’ADN, l’une des acquisitions de la biologie moléculaire. Les bactériophages n’étaient autres que des virus infectant des Bactéries.

La recherche sur les phages a accéléré l’étude des virus en général car, à la différence de ceux qui infectent les animaux, ils peuvent être cultivés très facilement in vitro, avec leurs hôtes, les Bactéries. Cela a permis de comprendre, par exemple, la façon dont a lieu la colonisation des cellules cible. Le bactériophage, comme du reste tout autre virus, après s’être accroché, perce une espèce de trou sur la cellule, à travers lequel seule la molécule d’acide nucléique est introduite.

LA SEXUALITÉ BACTÉRIENNE

Jusqu’aux années 40, on considérait en général que la reproduction des organismes unicellulaires était plus simple que celle des organismes plus complexes, qui se reproduisent sexuellement, et qu’elle avait lieu par simple division cellulaire. Cette hypothèse s’accordait avec l’idée selon laquelle les organismes supérieurs avaient évolué de façon rapide et multiforme précisément grâce au mélange des matériels génétiques mâle et femelle.

En 1946, les généticiens américains Joshua Lederberg (1925) et Edward L. Tatum (1909-1975) démontrèrent que la reproduction bactérienne n’était pas complètement asexuée. Il était en effet possible de croiser les différentes variétés de Bactéries de façon à brasser le matériel génétique. Les études suivantes sur la conjugaison bactérienne ont démontré et photographié la rencontre sexuée entre deux organismes unicellulaires, qui consiste dans la transmission de matériel génétique à travers une protubérance appelée pilus ou pili. Chez la levure la plus commune, qui est toutefois déjà un Eucaryote et qui se reproduit habituellement par simple division, il peut exister une forme de reproduction sexuée, stimulée chimiquement par l’émission d’une substance spécifique émise par la cellule qui lui est complémentaire.

LES DÉCOUVERTES LES PLUS RÉCENTES

La virologie a révélé de nombreuses surprises ces dernières années. On pensait, par exemple, qu’il ne pouvait pas exister de particules infectieuses plus petites que les virus, mais c’est faux.

En 1967, au cours de recherches sur une maladie végétale qui provoque la forme en fuseau du tubercule de la pomme de terre, le microbiologiste T. O. Diener a découvert que l’agent responsable est une particule constituée d’un brin d’ARN privé de revêtement protéique. Son poids est environ 300 fois plus petit que celui du virus de la mosaïque du tabac, et le brin d’ARN est réduit à l’essentiel : il est plus petit que n’importe quel chromosome viral connu. Ces particules ont été appelées viroïdes et, pendant longtemps, on a pensé qu’elles étaient uniquement responsables des maladies végétales. Récemment toutefois, la découverte de l’agent delta, responsable d’une forme d’hépatite virale humaine, a montré qu’il existe de remarquables ressemblances entre cet agent et les viroïdes végétaux.

En outre, au cours des années 80, le chercheur américain Stanley Prusiner a recueilli des éléments qui font soupçonner l’existence de particules encore plus curieuses. Les recherches sur les maladies humaines, comme celle de Jacob-Creutzfeldt, ou animales, comme l’encéphalopathie transmissible du vison, la tremblante du mouton ou l’encéphalopathie spongiforme bovine (BSE), dite « maladie de la vache folle », ont suggéré que ces maladies pourraient être causées par des particules qui semblent privées de toute forme d’acide nucléique. Il serait prouvé, par exemple, que le matériel prélevé des animaux infectés et traité au moyen d’enzymes détruisant l’ADN ou l’ARN ne perd pas son caractère infectieux, ce qui a lieu en revanche s’il est soumis à un traitement au moyen de protéase, les enzymes qui détruisent les protéines. Pour ces particules, Stanley Prusiner a créé le terme de prion, pour indiquer qu’il s’agit d’une particule infectieuse protéique (dérivé de proteinaceus infectious particle). L’idée de Prusiner n’a pas reçu d’accord unanime jusqu’à présent dans le monde scientifique, mais il n’en reste pas moins que depuis que l’on en a parlé pour la première fois, le nombre de ceux qui la considèrent au moins comme crédible a augmenté, surtout depuis la crise de la « vache folle » qu’a connu l’Europe en 1996.

Il est certain, en tout état de cause, qu’il existe des virus ayant des caractéristiques inusuelles, baptisés « virus non conventionnels ». L’expression a été créée dans les années 40 pour indiquer des particules virales ayant des caractéristiques inusuelles qui provoquaient des maladies humaines au bout de nombreuses années d’incubation, sans déclencher dans l’organisme malade de réaction immunitaire ou inflammatoire. Les particules, qui attaquent tout particulièrement le système nerveux, ont été découvertes au cours de recherches sur une maladie appelée kuru, qui frappait autrefois les populations primitives de la Nouvelle Guinée qui pratiquaient le cannibalisme. La maladie, qui cause des tremblements, une incertitude dans la marche et des frissons (kuru dans le langage local) frappait à des années d’intervalle les personnes d’une même famille, et étant donné que les habitants avaient pour rituel de manger le cerveau du parent défunt, on a avancé l’hypothèse que la maladie dépendait de la transmission d’un virus non conventionnel, ayant une lente période d’incubation et attaquant le cerveau. L’idée a été confirmée, entre autres, par le fait que la disparition du cannibalisme a fait disparaître également la maladie. on est actuellement tenté de rapprocher l’agent du kuru de prions tels que celui de la « vache folle »