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Vent de folie dans les journaux scientifiques: 3- CRISPR/Cas édite l’histoire de la génomique

Allez, dernier billet dans la série (1- secte cladistes, 2- parasites de la recherche). A noter que le sujet cette fois a été couvert notemment par Le Monde (je profite de l’occasion pour saluer l’excellence du Monde sciences ces derniers temps – continuez !). Et je n’ai bêtement pas bien gardé tous les liens pertinents, donc il va manquer des trucs.

Or donc, CRISPR/Cas est la technique révolutionnaire qui permet d’éditer les génomes avec précision et puissance, facilement et pour pas cher. Et le 14 janvier, une somité de la génomique mondiale, Eric Lander, a publié :

The Heroes of CRISPR Cell 164: 18–28

Dans cet article, Eric Lander brosse l’histoire de la découverte de cette technique, en disant vouloir mettre en avant les personnes moins reconnues d’habitude. Mais, il y a quelques mais :

  • Mais parmi ces héros méconnus, que des chefs de labos, pas de doctorants ni de postdocs.
  • Mais parmi les héros très généralement connus, deux femmes, Emmanuelle Charpentier (française travaillant en Allemagne) et Jennifer Doudna (Berkeley, Californie), reçoivent nettement moins d’attention que les autres intervenants. C’est curieux, ces deux femmes sont généralement créditées de la découverte de CRISPR/Cas.
  • Mais par contre la troisième personne très connue pour CRISPR/Cas, Feng Zhang (Broad Institute, Massachusetts), a droit à un portrait étendu et flatteur.
  • Mais Eric Lander est directeur du Broad Institute, lequel est en procès avec Berkeley pour un brevet sur CRISPR/Cas, pour savoir qui de Doudna ou de Zhang a la priorité sur l’application aux cellules humaines.

Oups. Du coup, Twitter #LanderGate (depuis le Watergate, tous les scandales sont des truc-gate aux USA).

Commentaires acides de Doudna et Charpentier sur PubMed, la base de données de référence des articles en biologie et médecine (lien) disant que leur travail a été mal représenté et qu’elles n’ont pas été consultées. Plus surprenant, commentaires de George Church, qui travaille aussi au Broad avec Lander, et dit ne pas avoir été suffisamment consulté et qu’il y a de nombreuses erreurs (voir aussi ici). De nombreuses critiques notent que l’article ne signale pas le conflit d’intérêts de Lander, mais il s’avère qu’il l’a signalé au journal qui a décidé de ne pas l’afficher.

Grosse discussion sur le site PubPeer bien sûr, qui discute les articles scientifiques de manière anonyme.

Une analyse intéressante du point de la rédaction historique, qui montre bien comment Lander diminue les rôles de Doudna et Charpentier.

Deux réactions très fortes de chercheurs très connus en génomique (et tous deux connus pour leur peu d’empressement pour la diplomatie) : Michael Eisen écrit que Lander est un super-vilain fascinant, « an evil genius ». De manière intéressante, une de ses conclusions c’est qu’il ne devrait pas y avoir de brevet (à noter qu’il est à Berkeley comme Doudna), et je suis assez d’accord dans ce cas-ci. Un brevet ne fera que du tort, et n’a rien à voir dans ce cas avec l’objectif affiché d’encourager l’innovation. Eisen dit aussi (et en commentaire à Cell) qu’il est contre les prix qui mettent trop en avant un petit nombre de personnes, de manière toujours injuste. Lior Pachter insiste sur la manière dont Lander efface les postdocs et doctorants de l’histoire.

Tous deux, et de nombreux autres commentateurs, ironisent sur la carte accompagnant l’article, dans laquelle le monde se réduits aux USA et à l’Europe, et où le code couleur montre bien que la seule avancée déterminante a eu lieu à Boston, lieu du Broad Institute :

carte telle que publiée

carte telle que publiée

Exemple de tweet à ce propos :

 

Et lien rigolo tweeté suite à mon teaser plus tôt aujourd’hui :

Cet article a fait couler énormément d’encre électronique, et je n’ai pas le temps d’en faire le tour. Ceci clot donc pour le moment mon petit tour des délires des journaux scientifiques en ce début d’année 2016. 🙂

Titre piqué à cet excellent tweet d’Alexis Verger :

ADN partout 3/3 : lire l’ADN est une technique très générale, aux applications infinies donc inconnues

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Pourquoi est-ce que la démocratisation et la distribution ubiquitaire potentielle du séquençage d’ADN doivent vous concerner davantage que, disons, des microscopes de poche ou des chromatographes moins chers ? C’est parce que l’ADN est une molécule qui code de l’information. Les types d’informations codés et les usages que l’on peut en faire sont donc extrêmement divers. Ils sont illustrés mais certainement pas listés de manière exhaustive dans le billet précédent. L’ADN est le support de l’information, et c’est à cette information que le séquençage nous donnes accès. Quelque part, c’est aussi général que « savoir lire » : on peut tout lire.

Cette généralité du code donne à la démocratisation potentielle du séquençage d’ADN le potentiel d’applications révolutionaires ou triviales, mais doit en tous cas être compris pour bien être préparé à ce qui arrive. L’ADN contient l’information de la généalogie et du groupe ethnique, des maladies génétiques et des variations normales, des microbes que l’on porte et de ce que l’on a mangé.

Pour être clair : je ne suis pas contre le séquençage d’ADN, j’en fais moi-même  ;). Mais il me semble que nos sociétés avancent vers un avenir proche où le pouvoir de cette approche sera libéré, sans être prêtes du tout. Il y a ceux qui ont peur de tout, et ceux qui n’ont peur de rien. Comment faire pour avoir un débat pertinent et qui ne soit pas trop tard ?

Pacman ! Avec de l’ADN et des acides aminés !

cliquez sur le lien, c'est trop beau, trop cool, trop tout, allez sérieux

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Syed Hussain Ather, un étudiant d’un collègue américain (Matthew Hahn, mentionné ici), vient de rendre disponible sur github un programme Python rigolo qui reproduit PacMan mais en version biologie moléculaire : on mange de l’ARN, et on fabrique des protéines.

https://github.com/HussainAther/dnapacman

Pour traduire l’ADN en protéines, il est en effet transcrit en ARN. Les nucléotides d’ADN sont A, C, G et T (comme dans « Bienvenue à GATACA »), alors que ceux de l’ARN sont A, C, G, U (donc « Bienvenue à GAUACA »). L’ARN peut alors être traduit en protéines, composé de 20 acides aminés. Pour faire correspondre 4 nucléotides à 20 acides aminés, il y a un code basé sur des triplets de nucléotides. En effet, 41 = 4, pas assez ; 42 = 16 pas assez ; 43 = 64, davantage que 20, cool. Ces triplets s’appellent « codons ». (Notez que ça veut dire qu’il y a plusieurs codons pour un même acide aminé.) Pour que la traduction démarre, il faut un codon « start », AUG (codé par ATG dans l’ADN), qui code pour l’acide aminé méthionine (symbole M). Il y a dans le code standard trois codons « stop », qui arrêtent la traduction.

code génétique de Wikipedia

code génétique standard (depuis Wikipedia)

Dans DNA-PacMan (qui à mon avis devrait s’appeler RNA-PacMan, mais passons), il faut donc se balader en mangeant des nucléotides, et dès qu’on a mangé un AUG on commence à fabriquer des acides aminés, jusqu’à manger un codon stop … ou se faire manger par un fantôme.

C’est un programme simple qu’il faut lancer directement avec Python, et les résultats s’affichent dans une console terminale. Ce qui accentue encore le coté geek. 😉

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Dialogues #OGM : Christian Fankhauser, Professeur en génétique moléculaire des plantes

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« Arabidopsis thaliana » by Original uploader was Brona at en.wikipedia. User:Roepers at nl.wikipedia – Transferred from en.wikipedia; Transfer was stated to be made by User:Million_Moments.. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

(Ce dialogue s’inscrit dans une série, voir introduction dans ce billet.)

Marc Robinson-Rechavi (MRR): Salut et merci d’avoir accepté ce dialogue. Est-ce que tu peux s’il-te-plaît nous résumer en 3 phrases ta formation et ta carrière scientifique ?

Christian Fankhauser (CF): études de biologie avec une thèse sur les mécanismes moléculaires qui contrôlent la dernière étape du cycle cellulaire, c’est-à-dire la cytokinèse, dans la levure. Lors de mon post-doc aux USA j’ai commencé à travailler sur le rôle de l’environnement lumineux sur la croissance et le développement des plantes en utilisant la plante Arabidopsis thaliana comme système modèle. Je poursuis cette thématique dans mon groupe de recherche depuis mon retour en Suisse il y a une quinzaine d’années. L’approche de base de toutes mes recherches (depuis ma thèse) c’est la génétique moléculaire que nous combinons avec toute une série d’autres approches qui vont de la physiologie à la modélisation. Je ne fais donc pas de PGM (plantes génétiquement modifiées) pour des applications, mais je connais bien les aspects techniques car nous les utilisons régulièrement pour nos études. Au niveau enseignement cela fait quelques années que je m’intéresse a des problématiques liées à l’agriculture depuis son origine jusqu’à l’époque actuelle.

MRR: D’où viens-tu en ce qui concerne les OGM ? Quelle était ta position de départ, et où en es-tu aujourd’hui ?

CF: Je fais partie de cette génération d’optimistes qui dans les années 1990 pensait que grâce au génie génétique nous pourrions avoir un vrai impact sur des défis agricoles majeurs tels la sur-utilisation de pesticides, ou la création de variétés avec diverses propriétés désirables. Après deux décennies de malentendus divers et variés, des erreurs et de grosses maladresses de la part des industries qui ont mis en avant la commercialisation des PGM, et une diabolisation sans nuance de la part des opposants, nous nous trouvons avec deux camps qui ont énormément de peine à avoir un dialogue constructif. Un excellent livre qui date un peu mais reste tout à fait actuel expose bien cette problématique: Lords of the Harvest de Daniel Charles. Je reste convaincu que les PGM sont une façon tout à fait valable de contribuer au développement de nouvelles variétés utiles. Il faut juger le produit et pas la méthode qui a mené au produit ; en d’autres termes il faut déterminer le potentiel de ces variétés issues de la biotechnologie au cas par cas. On peut très bien allier cette méthode avec une agriculture responsable et durable.

MRR: Récemment la radio suisse (RTS1) t’a interviewé sur un projet de banane OGM enrichie en vitamine A. Pourquoi toi ?

CF: Je suis un peu le local de l’étape, depuis 2005 lors du vote sur le moratoire de l’utilisation des PGM dans l’agriculture suisse, je suis intervenu dans ce débat publique de temps à autre (radio, journaux). Comme indiqué plus haut je suis très frustré par la nature du débat qui repose malheureusement très souvent sur très peu d’arguments solides et mélange tout un tas de notions qui doivent être débattues séparément (par exemple les problèmes agricoles en général, le quasi monopole chez les marchands de semences, ou la place des PGM dans l’obtention de nouvelles variétés). J’ai aussi réalisé que lors de débats sur ce sujet je me retrouve typiquement allié à des forces politiques que je ne soutien typiquement pas et contre mes “amis naturels”, c’est donc une position assez inconfortable, qui explique peut-être ma présence timide dans un débat que je juge de grande importance.

MRR: Est-ce que tu penses que cette opposition entre tes “amis naturels” et toi est du à une incompréhension de la science, du cadre socio-économique, à des différences philosophiques, à autre chose ?

CF: Comme beaucoup d’académiques, je suis plutôt de gauche, et dans ce cadre-là ces partis (de gauche) sont un peu le fer de lance de la lutte anti-OGM. Les OGM sont la pointe de l’iceberg d’un combat anti-grosses sociétés agro-alimentaires, et sont donc le bouc émissaire de cette lutte. De mon point de vue, il y a là un amalgame ou un mélange de différentes question : un OGM n’est pas forcément un produit d’une grosse boîte.

MRR: C’est vrai ça ? Le développement coute cher, beaucoup plus que ce que pourrait se permettre un agriculteur indépendant ou une petite coopérative.

CF: Heureusement qu’il y a des scientifiques qui ont développé des choses comme le riz doré. Ce genre d’initiatives sont aussi soutenues par la Bill Gates foundation, pour permettre dans les cas où c’est nécessaire d’obtenir des variétés OGM qui seraient difficiles à obtenir autrement.

MRR: Pour revenir à la question précédente, est-ce que hors de la question des OGM, tu partage la défiance envers les grosses sociétés agro-alimentaires d’une grande partie de la société ?

CF: C’est une question difficile. Cela se pose surtout pour les semenciers. Il y a un mouvement dangereux de concentration des semences aux mains d’un petit nombre de sociétés. La variété génétique et l’accès à cette variété sont des ressources très importantes pour tous. Il faut préciser que les grosses sociétés comprennent bien l’importance de cette variété. Leur but n’est pas de la diminuer, mais d’y avoir accès, y compris les nouveaux gènes pouvant être utiles en cas de modifications (climatiques, goûts, nouveaux pathogènes…).

MRR: Alors quel rôle jouent les OGM dans cette concentration ? Aucun, anecdotique, central ?

CF: Ca dépend beaucoup des espèces. Par exemple pour la pomme, c’est très difficile d’obtenir des propriétés désirées par croisements, par contre on pourrait introduire des gènes d’une variété à une autre par transgénèse, c’est beaucoup plus simple. Idem pour la banane, puisque les hybrides sélectionnés et utilisés sont stériles.
Pour des plantes pour lesquels il n’y a pas d’OGM commercialisés, il y a aussi dominance des grands semenciers, comme par exemple le blé.
Il faut bien préciser que OGM commercialisés sont des “blockbusters” de l’agriculture, pour des raisons simplement commerciales. Et aussi que les mêmes qui vendent les OGM vendent aussi les semences non OGM (“conventionnelles”).
Finalement, c’est juste une autre manière de créer de la diversité génétique, c’est tout.

MRR: Donc les OGM créraient plus de diversité qu’elles n’en enlèveraient ?

CF: Ce ne sont pas les OGM qui enlèvent la diversité, ce sont les méthodes de cultivation qui peuvent avoir des impacts sur la biodiversité. Par exemple, la première chose qu’a fait l’IRRI pour le riz doré, c’est de croiser le trait dans toutes les variétés locales, sinon ça ne sert à rien aux paysans locaux.

MRR: Tu communiques pas mal sur les OGM : radio, profs d’école, etc. Quel est le souci le plus fréquent ?

CF: Ca a évolué au cours du temps. Il y avait des soucis de santé publique il y a quelques années, maintenant c’est plutôt le contrôle des semences et le brevetage du vivant.

MRR: Alors le brevetage, ça c’est un souci qui semble effectivement plus prononcé avec les OGM, non ?

CF: Je ne suis pas très compétent, mais il y a des variétés par croisement pour lesquels des sociétés cherchent des brevets. Mais je ne veux pas trop aller là-dedans, on sort vraiment de ma compétence.

MRR: Un OGM non breveté, ça existe ? c’est possible ? Par exemple si toi ou un collègue développait une plante OGM utile à l’UNIL, est-ce que l’UNIL ou le SNSF insisterait pour faire breveter ?

CF: Je ne connais pas exactement la politique de l’UNIL là-dessus, mais c’est sur qu’il existe un bureau et un encouragement pour ça. Mais c’est surement compliqué. Une des difficultés qu’a eu Ingo pour le riz doré, c’est qu’il a du aller négocier avec Syngenta, Monsanto etc, parce qu’en faisant ce riz il avait utilisé des brevets de ces sociétés. Il pensait que ce serait son plus gros problème, mais il s’est avéré que la lutte des anti-OGM a été un bien plus gros obstacle.

MRR: Alors pourrait-on faire ce qu’a fait Salk, qui a donné son vaccin contre la polio à la société, ou on vit dans une société trop compliquée ?

CF: L’utilisation des vaccins est aussi un peu compliquée, mais passons. Bien sur qu’on pourrait. A titre personnel, la société paye mon salaire, et si je pouvais redonner à la société je le ferais. Il faut voir aussi que si l’argent des brevets peut être utilisé pour financer de la recherche et des universités, ça peut aussi être positif. Et il faut éviter que quelqu’un d’autre ne prenne l’idée non brevetée et la brevète pour faire de l’argent.

MRR: Dans ta recherche, tu fabriques des OGM.

CF: Tous les jours.

MRR: C’est un outil nécessaire, pratique, une limitation des fois, un souci ? Comment c’est vu au laboratoire ?

CF: C’est un outil essentiel sans lequel notre recherche ne pourrait pas être faite. A ma connaissance ça ne pose problème à personne, d’autant que ce sont des OGM qui restent en milieu confiné.

MRR: Tu penses que le public ou les poltiques voient la différence entre OGM dans un laboratoire de recherche et OGM dans des semences commerciales ?

CF: Oui. La preuve c’est qu’on a voté contre une initiative il y a quelques années qui voulait interdire de produire des OGM, mais pour une initiative pour un moratoire sur les cultures OGM (voir Wikipedia). Il faut ajouter que des applications comme la production d’insuline pour les patients par des bactéries sont bien acceptées. A nouveau, ça reste en mileu confiné, et en plus on est probablement plus sensibles dans nos latitudes aux problèmes de maladies comme le diabète qu’à des problèes de malnutrition pour lesquels on n’a pas d’expérience directe, pas de vécu (depuis quelques générations).

MRR: Est-ce qu’il y a quelque chose que tu voudrais ajouter ?

CF: J’insiste toujours sur un point : il faut juger la variété, pas le procédé. Si la meilleure façon de faire une variété est un OGM, je ne vois pas pourquoi il faudrait éliminer cette possibilité a priori.
J’ajoute un dernier point, qui me tient à coeur : pour nous, ces questions ne sont pas essentielles (pour le moment…), et si on n’utilise aucun OGM en Europe ce n’est pas grave. Mais quand on impose cette peur à des pays où l’on souffre de la faim (Wikipedia, BBC), ça devient obscène, je n’ai pas d’autre mot.

Page web du groupe du Prof Fankhauser : http://www.unil.ch/cig/home/menuinst/research/research-groups/prof-fankhauser.html

Un commentaire rapide sur le ton des commentaires : contrairement à mes billets de blog habituels, les collègues entrainés dans ces « dialogues » n’ont pas fait le choix actif de bloguer et d’interagir sur internet. Des commentaires trop agressifs ne vont que renforcer l’idée que cette interaction ne marche pas, et aller dans le sens contraire de dialogues constructifs. Donc merci de faire attention au ton.

Dialogues #OGM : Christian Hardtke, Professeur en développement des plantes

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« Brachypodium distachyon Bd21-3 » by Neil Harris, University of Alberta – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

(Ce dialogue s’inscrit dans une série, voir introduction dans ce billet.)

Marc Robinson-Rechavi (MRR): Salut et merci d’avoir accepté ce dialogue. Et d’autant plus merci de conduire le dialogue en français, qui n’est pas ta langue maternelle. Est-ce que tu peux s’il-te-plaît nous résumer en 3 phrases ta formation et ta carrière scientifique ?

CH: Ma formation est en biologie du développement et c’est plutot par hasard que j’ai commencé à travailler sur les plantes. J’ai fini mon doctorat sur cette thématique à Munich. Par la suite, j’ai fait un post-doc à l’université Yale aux Etats-Unis et suis devenu professeur à l’université McGill au Canada avant de rejoindre l’université de Lausanne en 2004. Ma recherche est centré sur les mécanismes moléculaires du développement végétal et leurs variations naturelles, avec un accent sur le développement du système racinaire.

MRR: D’où viens-tu en ce qui concerne les OGM ? Quelle était ta position de départ, et où en es-tu aujourd’hui ?

CH: Quand c’est sorti, je n’ai pas fait très attention, parce que je ne faisait pas de la recherche appliquée (toujours pas d’ailleurs !). Dans un deuxième temps, je l’ai considéré comme un outil très générique pour introduire des modifications génétiques d’une manière beaucoup plus ciblée que c’était possible avant. À vrai dire, j’étais surpris par l’ampleur et la disproportion que ce débat a atteint.

 MRR: Mais dans les discussions en personne et sur Twitter, tu sembles maintenant assez passioné parfois dans ta défense des OGM, non ?

CH: Je défends surtout la rigueur scientifique, et je suis effectivement énervé par la désinformation et la pseudo-science. Je pense qu’il faut discuter des OGM en considérant ce qu’ils sont et non basé sur des sophismes. ‘Get the facts right’ et après on peut discuter d’autres aspects, tel socio-culturels, économiques, etc.

 MRR: Qu’est ce que te dérange le plus dans le débat actuel ?

CH: En bref, l’étroitesse d’esprit et le faible niveau intellectuel. Une grande partie de la discussion porte sur de faux problèmes ou sur des diversions des vraies questions et utilise les OGM comme bouc emissaire. Il ne faut pas oublier qu’on parle d’une technique de modification génétique avec un potentiel d’applications assez diverses, mais aujourd’hui la discussion est fixée sur les toutes premières applications commerciales qui datent déjà de plus de 20 ans. “OGM”, ce n’est pas équivalent à une application spécifique, comme le nucléaire. C’est d’ailleurs pour ça que je n’aime pas le label “pro-OGM”, c’est trop simple d’esprit.

MRR: Tu parles d’autres applications, tu peux nous donner des exemples ?

CH: Certes, il y a une gamme d’applications agricoles, typiquement avec le but d’obtenir un rendement égal ou supérieur avec moins de “inputs”. Les efforts se concentrent aussi sur l’adaptation rapide de nos cultures aux conditions environnementales, voir au changement climatique. Par exemple, du maïs qui résiste mieux aux sêcheresses. Une importante application est aussi le développement rapide des variétés pour qu’elles résistent à de nouvelles souches de pathogènes. Mais il existe aussi des applications hors l’agriculture, par exemple au caractère humanitaire et sanitaire, comme le riz doré et la banane fortifiée en vitamine A, ou en développement durable, comme des plantes pour fabriquer des bio-plastiques. Finalement, il y a du potentiel dans le secteur de la santé. Par exemple, certains médicaments peuvent être produits de manière plus efficace et plus sûre dans des cellules végétales, y compris des vaccins. Notamment, beaucoup de ces applications ne nécessitent pas des grandes surfaces, il suffit d’un espace confiné.

MRR: Retournons aux OGM agricoles. Tu aimes à répéter que tu n’es pas un agronome, mais tout-de-même, en tant que biologiste du développement des plantes, tu comprends mieux que la plupart des gens les contraintes, non ?

CH: C’est vrai que j’ai une bonne compréhension des contraintes génétiques, par exemple pourquoi il est très difficile d’obtenir des cultures améliorées, résistantes ou adaptées d’une manière conventionnelle ; ou pourquoi nous avons besoin de semences hybrides pour certaines cultures, semences qui ne peuvent être produites en quantité suffisante que de manière industrielle. Mais au final, j’aimerais qu’on offre toute la gamme des solutions aux spécialistes de l’agriculture et que l’on les laisse décider qu’elle est la meilleure solution pratique selon le contexte. Par exemple, il y a probablement des cas et des endroits où un certain OGM serait la meilleure solution, et des cas où il ne sera pas adapté.

MRR: Donc, tu aimerais que ce soient les agronomes qui décident ?

CH: J’ai peur qu’en Europe, les agronomes soient eux-mêmes désorientés dans le débat. Mais à un certain moment, si une évaluation rationelle d’OGM fait partie de leur formation, oui, il faut faire confiance aux spécialistes. D’ailleurs, je pense que les gens devraient avoir plus de respect pour la complexité et la performance du système agricole. Quelque part c’est un caprice de penser qu’on peut ignorer les besoins et les compétences des paysans et du système agricole, tout en mangeant à sa faim. Au final, l’agriculture moderne nécessite une très bonne connaissance des outils utilisés, par exemple quand, comment, où et combien d’engrais ou de pesticides devrait-on appliquer ? Par mes interactions avec des gens du monde agricole, je retiens que l’application ferme des “Good Agricultural Practices” est l’étape principale pour une agriculture durable, surtout aux pays en voie de développement. La même chose est vraie pour les OGM. Il faut comprendre comment les cultiver et suivre les indications.

MRR: Une agriculture durable, ce ne serait pas une agriculture “bio” ?

CH: Je ne pense pas que faire volte-face soit une solution. D’un côté, il y a certains aspects positifs du “bio”, comme la volonté de réduire l’utilisation des pesticides et des engrais; mais pour moi, ceci fait simplement partie des “Good Agricultural Practices”. D’un autre côté, l’agriculture “bio” utilise des pratiques anciennes en prétendant que c’est durable, voir meilleur pour la santé. Je trouve le retour de ces méthodes plutôt inquiétant, comme par exemple l’utilisation du cuivre comme fongicide ou des pesticides “naturels” comme le rotenone. Il me semble que le public n’est pas assez inquiet des conséquences sanitaires d’un retour “à l’ancienne” (voir l’épidémie d’E. coli entérohémorragique en 2011). Je pense que l’agriculture “bio” sert une clientèle qui s’offre un romantisme agricole, ce qui est possible seulement parce que l’Europe, elle, s’offre le luxe de délocaliser une importante partie de la production agricole primaire à l’éxtérieur. Cela signifie qu’à l’heure actuelle l’Europe et la Suisse sont importateurs nets de nourriture, pas forcément en valeur monétaire (le vin vaut plus que le riz), mais en calories.

MRR: Donc, tu dis que l’Europe utilise les terres cultivées ailleurs ?

CH: Oui, indiréctement. À mon avis, il faudrait utiliser nos espaces déjà cultivés de manière la plus efficace possible pour protéger l’environnement, ici et ailleurs. Seulement une agriculture à haut rendement évitera que les endroits sauvages qu’il nous reste soient touchés, tout en nourrissant une population globale croissante (sans laquelle, j’avoue, peut-être nous n’aurions pas cette discussion). Nous n’avons pas le choix, nous avons déjà presque atteint la limite du “safe operating space” en terres cultivées.

MRR: Parmi les biologistes moléculaires des plantes, on rencontre souvent des positions assez fortes “pro-OGM”. A quoi est-ce que tu penses que c’est dû ?

CH: Ils sont “pro-OGM” parce qu’ils comprennent ce que c’est au niveau génétique, au niveau moléculaire, que c’est finalement rien de spécial. Qu’en fait, c’est simplement un outil d’introduction de modifications génétiques d’une manière beaucoup plus précise, au lieu de la méthode aléatoire que nous avons utilisée depuis des milliers d’années (voir par exemple cette discussion ici sur l’historique et la biodiversité des semences).

MRR: Peut-tu t’imaginer d’être impliqué dans la production d’une plante OGM à fin appliquée ?

CH: Je ne pense pas que ce soit mon rôle. Personnellement, en tant qu’universitaire, j’ai toujours eu la chance d’être au dessus du débat, d’avoir toujours un financement purement académique. Je suis assez occupé par l’enseignement de la biologie et la recherche fondamentale, que je considère comme ma contribution principale, quelque part plutôt culturelle. L’agrandissement de notre savoir, sa diffusion et son enseignement, c’est ça, la tâche d’une université. Certes, nous avons des fois des résultats d’un certain interêt appliqué (par exemple, comment certaines plantes s’adaptent-elles au sol trop acide ?), mais c’est difficile pour nous de les exploiter, même de manière non-transgénique, nous n’avons pas les moyens.

MRR: Et comment expliques-tu la résistance du public aux OGM ?

CH: Le public n’est pas conscient de la réelle complexité de la production de la nourriture et il a une vision déformée des aspects écologiques et evolutifs. Il règne une certaine naïveté concernant les défis phytosanitaires, les contraintes génétiques des cultures et la biodiversité. Cela a rendu efficace la propagande des extrémistes. Les politiciens, notamment les Verts, se sont laissés séduire par ces extrémistes, voir par des imposteurs. Si le public et les politiciens comprennaient à quel point ces positions sont extrémistes, ils se rendraient compte que leurs propos sont des menaces pour notre société, pour notre sécurité alimentaire.

MRR: Mais on pourrait répondre que des paysans bio ou des militants de syndicats paysans comme la Confédération Paysanne de José Bové savent ce qu’est l’agriculture, non ?

CH: Dans chaque domaine on retrouve des personnes à contre-courant, sur le changement climatique comme sur le SIDA, etc. Certains savent profiter de la politisation des débats. En ce moment, le débat sur les OGM est dans une impasse à cause d’un mélange d’intérêts plus au moins cachés ; il y a les intérêts économiques des supermarchés, des multinationales agricoles, ou du secteur “bio” ; au niveau de certains états, l’interêt d’un protectionnisme agricole ; au niveau de l’environnementalisme fondamental, l’interêt d’imposer une idéologie pure. À un certain moment, le débat ne m’intéresse plus, il me reste à garantir que la science soit correcte et soit prise en considération dans les décisions politiques.

MRR: Alors quel serait ton mot de la fin pour le moment ? Ton message “take home” sur la biologie et les OGM ?

CH: Mon “take home” message, c’est que le génie génétique, c’est à dire la sélection des cultures selon nos besoins, est à la base de notre civilisation. Nous en faisons depuis des milliers d’années d’une manière aléatoire. La technique des OGM est seulement une manière de le faire d’une facon contrôlée, et nous en avons besoin. Elle n’est pas une application spécifique, mais un outil qui permettra toute une gamme d’applications, y compris, et peut-être surtout, pour le développement durable en agriculture et ailleurs. Ce qu’il faut, c’est évaluer les applications, et les produits cas par cas.

Page web du groupe du Prof Hardtke : http://www.unil.ch/hardtkelab

Prof Hardtke sur Twitter : @c_s_hardtke

Un commentaire rapide sur le ton des commentaires : contrairement à mes billets de blog habituels, les collègues entrainés dans ces « dialogues » n’ont pas fait le choix actif de bloguer et d’interagir sur internet. Des commentaires trop agressifs ne vont que renforcer l’idée que cette interaction ne marche pas, et aller dans le sens contraire de dialogues constructifs. Donc merci de faire attention au ton.

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image correspondant au commentaire de Christian ci-dessous :

épi de maïs souffrant de sécheresse

épi de maïs souffrant de sécheresse

Mieux on connait notre génome, moins il a de gènes pour des protéines, et plus il en a d’autres

cliquez sur l'image (stripscience !)

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Nouvelles de l’équipe qui annote les gènes humains : ils ont tout remis à plat, comme il le font périodiquement, à la lumière des nouvelles données et des nouvelles méthodes ; ceci est la 20ème version. On peut noter que malgré les progrès des outils informatiques, des étapes de vérification manuelle (curation ou annotation, voir aussi ce billet) restent essentielles et représentent une grosse part du travail, pour avoir la meilleure qualité possible des annotations. En d’autres termes, être aussi confiant que possible que l’on a trouvé tous les gènes, et que tout ce qu’on a trouvé est un gène.

Ce qui revient quand même à une question sempiternelle en génétique : qu’est-ce qu’un gène ? Comme une espèce, c’est mal défini, mais pour un travail donné il faut une définition pratique. Gencode annote de l’ADN qui produit un ARN (molécule qui contrairement à l’ADN quitte le noyau cellulaire), soit qui code pour une protéine, soit qui est fonctionnel en lui-même. Quand on dit « gène » d’habitude (genre « combien de gènes communs entre humain et souris ? »), on veut dire ceux qui codent pour des protéines, mais les autres peuvent aussi jouer des rôles importants, certains connus depuis longtemps (ARN ribosomaux ou de transfert), d’autres découverts plus récemment (micro ARN, long ARN non codants).

Qu’est-ce qui a changé ? Comme à chaque mise à jour du compte des gènes humains, le nombre de gènes codant pour des protéines diminue, de 20’345 à 19’942 (rappel : le nombre de 21’000 annoncé en 2003 a été estimé trop bas par beaucoup). L’équipe s’attend à ce que ce nombre descende encore un peu. Par contre, le nombre d’ARN long non codants (lncRNA) augmente, de 13’870 à 14’229. Ce n’est pas dans le billet de Gencode, mais je suis frappé par la différence de nombre de lncRNA annotés pour l’humain et les autres espèces (par exemple comparer l’humain, la souris, et le poisson zèbre). Je doute fort que ce soit tout des créations de gènes spécifiques aux primates, donc soit on a beaucoup de faux positifs chez l’humain, et ce nombre va redescendre, soit il reste beaucoup à découvrir chez les autres, ce qui a une certaine logique vu qu’ils sont moins étudiés.

L’occasion de rappeler la super citation d’Isaac Asimov :

John, when people thought the Earth was flat, they were wrong. When people thought the Earth was spherical, they were wrong. But if you think that thinking the Earth is spherical is just as wrong as thinking the Earth is flat, then your view is wronger than both of them put together.

Notre connaissance du génome humain change, mais pas en errant aléatoirement, en partant d’une approximation grossièrement correcte et en l’affinant.

Créer des super virus au labo est-il vraiment une bonne idée ? (non)

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Récemment, des chercheurs de l’université de Wisconsin-Madison ont publié un article dans lequel ils rapportent avoir modifié un virus de la grippe pour le rendre aussi dangereux et aussi contagieux que celui de la célèbre épidémie de 1918 (la « grippe espagnole »).

Cet effort a provoqué beaucoup de réactions négatives dans la communauté scientifique (article du Guardian, billet de blog du biologiste évolutif Jerry Coyne, billet de blog du microbiologiste « Mike the mad biologist » ; tout ça en anglais). En gros, la plupart des collègues pensent que dans ce cas précis les risques l’emportent nettement sur les bénéfices.

Bénéfice potentiel : mieux comprendre comment une souche de grippe devient si dangereuse.

Risques potentiels : (1) déclencher une épidémie très grave, et (2) si jamais il y a un problème même mineur ça peut détruire la confiance dans la microbiologie, voire la biologie, durablement. Faut bien dire que le risque 1 semble bien le plus grave, de loin.

J’ai noté un commentaire sur twitter (que je ne retrouve plus) de @tomroud, qui disait qu’après ça, va expliquer rationnellement les OGM sans passer pour un savant fou. En effet.

Ce qui est étrange c’est que le NIH (INSERM américain), d’habitude très à cheval sur l’éthique et tout ça, ait financé des expériences pareilles.

Conclusion : je ne sais pas, c’est un monde fou.

(juste avant que je ne publie ce billet, j’ai vu que c’était couvert dans Le Monde édition abonnés)

La saga des cellules souches continue à nous éclairer sur le fonctionnement de la science (à défaut de celui des cellules)

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Bon alors l’histoire des cellules souches magiques, ça ne s’améliore pas (1ère partie, 2ème partie). Un des auteurs, Teru Wakayama, appelle l’article à être retiré, la 1ère auteure (Haruko Obokata, qui a fait les manips) demande à ce que sa thèse soit rétractée, que du bon. Et l’institut où les manips ont été en grande partie faites, le RIKEN au Japon, dit en conférence de presse qu’ils « ne peuvent pas conclure que les résultats sont totalement faux ». La confiance règne. Suivez tout en anglais sur l’excellent blog http://www.ipscell.com de @pknoepfler.

Dans ce nauvrage en temps réel, ce qui est intéressant à observer c’est la dynamique sociale du fonctionnement de la communauté scientifique. Quand on apprend la science, au niveau le plus simple, on apprend que les scientifiques sont très critiques, font très attention, remettent en cause leurs hypothèses dès que ça cloche, etc. Puis dans un deuxième temps, si on s’y intéresse, on apprend que non les scientifiques y en a des arrogants et des égoïstes, certains sont aveuglés par leurs préjugés et d’autres attachent leur carrière à une hypothèse et ne veulent plus en démordre, y a des vieux qui ne veulent pas des nouvelles méthodes et des jeunes qui répètent les erreurs passées par ignorance… Et si on arrête là, on a une bien piètre image de la science.

Le truc, c’est que tout ça c’est vrai, mais que ce qui importe c’est la manière dont fonctionne la communauté scientifique. La recherche scientifique, malgré les Géo Trouvetout populaires de la BD aux films et aux livres, est une oeuvre et une aventure collectives. Ce qui importe, ce n’est pas si un individu admet ou pas s’être trompé (bien que ça soit mieux s’il le fait), c’est si la communauté reconnaît l’erreur et agit en conséquence. A savoir, corrige les hypothèses et met en place de nouveaux tests.

Dans le cas des cellules souches, on a de tout :

  • Comme dit ci-dissus, Obokata n’a pas (pas encore ? à ma connaissance) déclaré l’étude non valide, mais elle déclare sa thèse sur le sujet non valide, une démarche très rare et relativement radicale.
  • Comme aussi dit, un des co-auteurs appelle les papiers à être rétractés, donc à admettre qu’ils ne rapportent pas l’évidence qu’ils disent rapporter.
  • Par contre l’auteur sénior, le chef de l’étude, Vacanti, maintient mordicus que c’est valide.
  • Le RIKEN, où travaille Obokata, a démarré une enquête interne, communique en permanence, et fait preuve d’une grande transparence (apparente au moins) dans sa recherche de la vérité. On peut craindre qu’ils ne visent à transformer Obokata en bouc émissaire (chèvre émissaire pour une femme ?) de cette histoire, mais au moins ils font quelque chose.
  • Harvard, où une partie du travail a été fait, se tait. Donc à notre connaissance ne fait pas d’enquête comme le RIKEN.
  • Certains chercheurs sur les cellules souches, comme détaillé précédemment, cherchent à établir collectivement la reproductibilité des expériences, et communiquent ouvertement sur les problèmes découverts.
  • Pendant ce temps, d’autres chercheurs bien établis dans le monde des cellules souches trouvent tout ce déballage de bien mauvais gout, et préféreraient que le linge sale soit lavé en famille. Ce qui pourrait bien entendu être l’occasion d’affirmer au monde qu’il n’est pas si sale que ça, et surtout éviter que l’on constate du linge sale dans d’autres labos je suppose.

Nous voyons donc en direct live la nature auto-correctrice de la science, et les résistances locales que cette auto-correction suscite toujours. Les pessimistes se focaliseront sur le verre à moitié vide : le silence d’Harvard, l’entêtement de Vacanti, les réticences de certains pontes à discuter de cette histoire. Les optimistes se focaliseront sur le verre à moitié plein : le démontage du papier et les nombreuses tentatives de reproduction des expériences en quelques semaines à peine, les discussions publiques jusque dans les pages de Nature et de certains journaux grand public (surtout au Japon), la réaction ouverte du RIKEN, la prudence aussi des critiques. Moi je vois le verre plus qu’à moitié plein : c’est important de ne pas se focaliser sur les faiblesses d’une personne ou une autre, mais de voir le fonctionnement communautaire. (Et aussi d’être très critique quand dans certains cas une communauté scientifique disfonctionne, mais c’est nettement plus rare.)

Cellules souches à l’acide : mauvais trip ?

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Un billet rapide pour rebondir sur le commentaire de Stephane sur mon billet précédent sur les cellules souches obtenues par traitement à l’acide : il semble d’une part qu’il y ait des doutes sur certaines figures des articles, et d’autre part un effort collectif pour reproduire les résultats n’a pas (encore ?) abouti (blog ipscell).

Il y a un excellent résumé en français de la situation sur l’Agence Sciences Presse.

Je vais juste commenter rapidement par rapport aux deux points que j’avais soulevé dans mon billet précédent.

Par rapport à la prudence des scientifiques : bin apparemment c’était justifié ! Il semble à présent de plus en plus probable que cette technique ne fonctionne pas comme annoncé, au mieux, et pas du tout, au pire. Par contre il faut noter qu’il faut également faire preuve de prudence avant de déclarer que ça ne marche pas. Peu de temps a passé, une des tentatives de réplication sur le blog ipscell lié ci-dessus est codée en vert / positif. Donc prudence des deux cotés, et à suivre.

Par rapport à l’attitude des auteurs qui ont travaillé dur pour montrer qu’ils avaient raison. A ma connaissance, ils n’ont pas encore crié au complot. Leur réaction aux soucis soulevés ces derniers jours (certaines de leurs données manquent également dans les bases de données, Nature a promis de s’en occuper) sera à mon avis très indicative : scientifiques honnêtes comme les physiciens ayant observé par erreur une vitesse supérieure à celle de la lumière, ou complotistes paranoïaques comme Séralini et al ?

Pour le fun, citons un excellent tweet sur cette affaire :

Tout ceci nous rappelle aussi qu’il n’y a qu’un moyen de savoir si un résultat scientifique publié est bon, c’est le test du temps et de la reproduction par la communauté, comme expliqué dans un précédent billet.

A suivre donc.

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Mise à jour : Top 10 Oddest Things About The Unfolding STAP Stem Cell Story sur le blog ipscell.

Et l’auteur de ce blog fait un Ask Me Anything sur Reddit.

Cellules souches à l’acide : promesses thérapeutiques et leçons sur la méthode scientifique

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[si vous lisez ce billet, voyez aussi les problèmes plus récents notés dans cet autre]

Nouvelle fracassante en biologie cette semaine ! Des chercheurs rapportent qu’ils peuvent transformer des cellules spécialisées de souris nouvelles-nées en cellules souches, simplement en les exposant à de l’acide.

Obokata et al. (2014) Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Nature 505, 641–647
Obokata et al. (2014) Bidirectional developmental potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Nature 505, 676–680
Smith (2014) Cell biology: Potency unchained. Nature 505, 622–623 (commentaire)
(articles tous d’accès payant, hélas hélas)

Une cellule souche, c’est une cellule qui a le potentiel de se développer en tout type de cellule spécialisée. C’est très important thérapeutiquement, parce qu’il y a le potentiel de renouveller des parties abimées de notre corps.

Dans un premier temps, on ne savait les obtenir qu’à partir d’embryons, ce qui posait des problèmes éthiques. Plus récemment, on a découvert le moyen de reprogrammer les cellules spécialisées en les traitant avec les facteurs de transcription typiques des cellules souches (Prix Nobel 2012). Késako ? Toutes nos cellules ont le même ADN. Si elles sont spécialisées, c’est qu’un certain ensemble de gènes s’exprime (est actif), alors que d’autres non. Ce qui fait une cellule souche, plutôt que de muscle ou de peau ou de nerf, c’est le choix des gènes exprimés ou non. Ce qui fait exprimer ou non chaque gène, c’est le contrôle par des protéines spécialisées dans la régulation des gènes, les facteurs de transcription. Donc si on met les bons facteurs de transcription, on peut diriger la cellule vers l’état que l’on veut. Mais c’est cher et difficile.

Dans la nouvelle étude, ils ont découvert qu’en stressant les cellules spécialisées, ils en conduisent à se dédifférencier en cellules souches. Or, stresser une cellule c’est facile : de la chaleur, de l’acide, pas assez de nutriments, plein de choses marchent. Ce qui marche le mieux ici, c’est un léger acide. Beaucoup plus simple que le dosage exact de plein de protéines spécifiques. Donc potentiellement applicable pour développer des cellules souches spécifiques à chaque patient qui en a besoin.

Voilà pour les promesses thérapeutiques. Et les lessons sur la méthode scientifique ? Tournons-nous vers le blog journalistique sur le site boston.com.

D’abord pour s’amuser, quelques citations qui illustrent l’ampleur de la découverte :

The result is “shocking,” “astounding,” “revolutionary,” and “weird,” said scientists not accustomed to using such exuberant words to describe new research findings

“It’s just a wonderful result; it’s almost like alchemy,” said Douglas Melton, co-director of the Harvard Stem Cell Institute.

Ensuite, noter dans ce billet de blog et les autres réactions sérieuses que j’ai lues ces derniers jours la phrase « If the finding is replicated by other scientists, it also promises to yield fresh insights ». Si le résultat est reproduit. Nous nous méfions toujours du syndrome de l’étude unique, contrairement aux militants pseudo-scientfiques toujours prêts à bondir sur une étude isolée qui montre que le climat ne change pas, les OGM c’est poison, les vaccins c’est poison, le sexe guérit le cancer (ou presque) et je ne sais quoi. Citation de Dr. George Q. Daley, director of the stem cell transplantation program at Boston Children’s Hospital

“It’s a startling result that makes you stand up and go, ‘Wow!’” Daley said. “With an equal dose of amazement and skepticism.”

Enfin, l’histoire de cette découverte est très intéressante. Le dernier auteur (en biologie, place du chef, celui qui a lancé et coordonné le travail), Charles Vacanti, a rapporté dès 2001 des cellules souches isolées en maltraitant mécaniquement des cellules spécialisées. A l’époque, il pensait juste isoler des cellules déjà présentes en petite quantité. Tel Galilé et Bozo le clown, on s’est moqué de lui. Alors il a laissé tomber un moment, puis repris avec un étudiant japonais (premier auteur des papiers, en biologie place de celui qui a fait le gros du travail). Ils ont commencé à tester l’idée que le stress était clé, en essayant différentes expériences.

Vous avez remarqué ? Vacanti, il a pas écrit un livre décriant l’establishment et donné plein d’iinterviews pour décrier la censure du complot en blouses blanches soutenues par le lobby Big Pharma. Non, il a réfléchi, reformulé son hypothèse, et avec un étudiant ils ont fait plein d’expériences supplémentaires. Ils ont d’abord réussi à faire des presque cellules souches, à durée de vie courte, puis des vraies cellules souches. Yaaaah !

Et alors truc incroyable, quand au lieu de crier au martyre vous faites les expériences et vous montrez que vous avez raison, y a pas des gorilles qui débarquent au labo pour tout casser, mais vous avez deux articles dans Nature et le gars qui a eu le Nobel avec la technique que vous rendez obsolète qui dit que c’est super excitant.

On vit quand même une époque formidable en biologie. C’est pas excitant ça ?