La communication cellulaire, à l'européenne
Les chercheurs européens travaillent avec acharnement au développement de nouvelles approches aux systèmes de communication cellulaire qui génèrent des composantes importantes des dispositifs de bioinformatique. La bioinformatique cherche à résoudre les défauts ayant un impact sur nos vies, et notamment à aider les chercheurs à développer des méthodes plus innovantes pour le traitement des maladies. Les scientifiques du projet CELLCOMPUT («Biological computation built on cell communication systems») fournissent des informations sur la façon de concevoir et de fabriquer des dispositifs complexes comportant deux cellules, voire trois ou plus, et créent les bases de ces dispositifs. CELLCOMPUT a obtenu 1,72 million d'euros au titre de l'activité NEST («New and emerging science and technology») du sixième programme-cadre (6e PC) de l'UE. Les chercheurs de CELLCOMPUT expliquent que la communication entre cellules génétiquement modifiées est possible, et les décrit comme des circuits électroniques. Menés par l'université de Göteborg, en Suède, les chercheurs ont fait des progrès énormes dans la fabrication future de systèmes complexes là où les propres cellules du corps aident à nous maintenir en bonne santé. Ces travaux de recherche ont récemment été présentés dans la revue Nature. Les chercheurs ont utilisé les cellules de levure pour générer des circuits synthétiques basés sur la communication régulée par les gènes entre les cellules. Ils ont modifié génétiquement ces cellules, et leur ont permis de «ressentir» leur environnement sur la base de critères définis et à leur tour d'envoyer des signaux à d'autres cellules de levure en sécrétant des molécules. L'équipe expliquait qu'associer ces différentes cellules revient à assembler des LEGO et à générer des circuits plus complexes. D'après les chercheurs, on pourrait réaliser des fonctions «électroniques» complexes grâce à la construction de cellules de levure comportant différentes modifications génétiques. «Les cellules fabriquées ne peuvent pas faire les mêmes choses qu'un véritable ordinateur, mais notre étude ouvre la voie à la fabrication de constructions complexes à partir de ces cellules», expliquait Kentaro Furukawa du département de biologie cellulaire et moléculaire de l'université de Göteborg, co-auteur de l'étude. «Nous nous attendons à l'avenir à pouvoir utiliser des systèmes de communication similaires de cellule à cellule dans le corps humain afin de détecter des changements dans l'état de santé, à aider à combattre les maladies dès leur apparition ou à agir comme biocapteur pour détecter les polluants en relation avec notre capacité à décomposer les substances toxiques dans l'environnement.» Des cellules in silico sont actuellement développées, ce qui permet de communiquer de manière prévisible afin de former des systèmes de communication. D'après les scientifiques, la biologie synthétique commence tout juste à trouver son créneau dans le monde de la recherche. «L'une des applications est la conception de systèmes biologiques que l'on ne trouve pas dans la nature», expliquaient-ils. Il convient de faire remarquer que des études antérieures sur le développement de connexions artificielles diverses au sein de cellules génétiquement modifiées, dont les oscillateurs, les capteurs et les disjoncteurs, se sont révélées très intéressantes. Un certain nombre de réseaux artificiels pourraient être utilisés pour des applications médicales et industrielles telles que la biodétection, la bioremédiation (l'utilisation du métabolisme des microorganismes pour éliminer les polluants) et l'agriculture. Mais les chercheurs expliquent qu'en dépit du grand potentiel de ces connexions artificielles, on constate des limites techniques à ce jour, principalement en raison des systèmes artificiels dans des cellules individuelles qui ne fonctionnent pas comme prévu. Des chercheurs d'Allemagne et d'Espagne ont participé à cette étude.Pour de plus amples informations, consulter: Université de Göteborg: http://www.gu.se/english(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) Projet CELLCOMPUT: http://complex.upf.es/~ricard/CELLCOMPUT.html(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) Revue Nature: http://www.nature.com/(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
Pays
Allemagne, Espagne, Suède