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Ma passion, l'imagerie cellulaire à haute résolution spatiale et temporelle, et les biotechnologies

Discussion dans 'Les Bavardages du Bar' créé par Mister MMT, 23 Octobre 2015.

  1. Mister MMT

    Mister MMT Contributeur HybridLife

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    Hortevin m'a sollicité de parler un peu de biologie cellulaire et de biotechnologie, qui sont les domaines des sciences de la vie, que je touche quotidiennement, en tant que chercheur et enseignant.

    La biologie cellulaire et moléculaire essaye de comprendre comment nos cellules fonctionnent à l'aide de leur macromolécules de toute sorte en étudiant comment ces molécules s'assemblent en "machines" très dynamiques et d'autres part, comment les cellules se différencient et se comportent pour former des tissus et des organismes. Ces connaissances, qui s'accumulent dans des milliers d'articles scientifiques par an, aident à comprendre comment se développent des maladies, et à découvrir de nouvelles cibles de thérapie. La biotechnologie blanche développe des techniques pour produire des biomolécules therapeutiques, la rouge utilise les connaissances de la biologie cellulaire et moléculaire pour découvrir, puis valider de nouvelles cibles thérapeutiques. Il y a également celle qui s'occupe à créer des plantes et organismes génétiquement modifiées, et enfin, il y a la jaune, qui vise à trouver des solutions pour l'environnement et le développement durable. Par exemple, produire de l'H2 de façon décentralisée.

    [​IMG]

    Je voudrais démarrer avec la révolution qui se développe actuellement dans le domaine de l'imagerie cellulaire. J'ai pu m'en rendre compte encore il y a deux semaines au congrès "Seeing is Believing" au Laboratoire Européen de Biologie Moleculaire (EMBL) à Heidelberg, auquel j'ai été rattaché de 1987 à 1991.

    Pour faire avancer nos connaissances, des chercheurs ont développé un grand éventail de technologies couvrant un spectre très large et multidisciplinaire. La place occupée par l'imagerie cellulaire et tissulaire est primordiale. Elle se base sur les microscopies photoniques et électroniques. En 2014, les travaux de trois chercheurs, S. Hell, Eric Betzig et W.E. Moerner ont été honorés par le prix Nobel de chimie: Ils étaient tous orateurs à la conférence.

    Leurs travaux ont permis de "casser" le mur d'un obstacle de taille: le pouvoir de résolution de la microscopie photonique à fluorescence qui est maintenant descendu à l'échelle des mocléules uniques. Grâce à cela, nous pouvons visualiser des macromolécules marquées par des marqueurs fluorescents avec une précision impensable encore il y a cinq ans, et suivre leur dynamique dans des cellules vivantes saines et "malades".

    Pour en savoir un peu plus, je conseille de consulter les sites web des labos de ces chercheurs:

    E. Betzig: Betzig Lab | Janelia Research Campus
    S. Hell: MPI BPC/NanoBiophotonics
    E. W. Moerner: Moerner Lab

    Je suggère que vous visitez la page videos du labo de Betzig. Videos | Janelia Research Campus et le site où il en a posté 24.

    Il y a des vidéos de processus intracellulaires enregistrées avec les instruments et techniques qu'il a inventés. Je conseille de regarder sa conférence donnée à Berkeley. Les premières trente minutes sont typiquement américaines (moi, moi et moi), mais après, ça devient très intéressant. Celle que j'ai vue à l'EMBL y ressemblait, mais comprenait des développements pas encore publiés.

    Vous allez découvrir un monde hautement spécialisé, mais pas si difficile d'accès, pourvu que l'on maîtrise suffisamment l'Anglais américain...

    Mais même sans comprendre tout, la beauté des vidéos me semble déjà valoir un petit effort.

    En faisant cela, vous pourrez également un peu découvrir ma vraie passion, qui a donné forme à ma vie entière pendant les > 40 ans d'activités de chercheur. C'est dommage que si peu de gens connaissent ce domaine, qui pourtant, les touche dans leur quotidien, car les découvertes aident souvent à guérir des maladies.

    Mon autre passion est d'enseigner tout cela.

    Je suis curieux de lire quelques réactions à mes propos, qui je l'espère n'ont pas été trop opaques.

    Jan
     
    #1 Mister MMT, 23 Octobre 2015
    Dernière édition: 24 Octobre 2015
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  2. parkerbol

    parkerbol Administrateur HybridLife
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    La passion du chercheur est palpable et merci d'avoir partagé de manière simple la passion qui t'anime pour les biotechnolgies.
    Consacrer tout une vie à la recherche et quelque chose qui me fascine car je ne sais pas si j'en aurai eu le courage. Je n'étais pas au fait que l'on pouvait admirer désormais les molécules dans le vivant et vérifier leurs interactions.
    Moi qui ait un parcours scientifique et qui suit toujours les avancées depuis quelques magazines spécialisés, je viens de reconnaître que ce que écris est un pas incroyable.
    Ce que tu pourrais détailler aux autres lecteurs, c'est qu'est ce que l'on peut en faire de cette avancée majeure ?
     
  3. Hortevin

    Hortevin Administrateur HybridLife
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    Merci @Mister MMT pour cette introduction à une porte qu'on ignore.
    Même si je n'ai pas compris quel type de cellule il s'agit (peut être que @Clement31 , si il se rappelle de ses cours, pourrait mieux nous expliquer? :p), j'ai trouvé ça beau.

    Je suis un peu comme Malek, c'est beau, mais...qu'est ce qu'on peut faire?
    Je pense que c'est comme dans l'éducation, il faut d'abord expliquer aux élèves: si vous apprenez ça, en quoi ça pourrait être utile plus tard?
    Je dirai, pourquoi les professeurs, ne prennent pas suffisamment le temps au début de l'année, d'étayer un peu les résultats concrets et les applications de ce qu'on va apprendre?
    Aujourd'hui, avec mon expérience de travail, parfois j'ai envie de retourner à l'école pour ré-apprendre, car j'ai vu à quoi ça servait.
    Alors qu'à l'époque étudiante, j'apprenais pour avoir le diplôme (donc ça me saoulait...).

    Tu vas probablement te moquer de moi, mais un des trucs qui me fera rêver avec la biotechnologie, c'est l'histoire de la nouvelle science fiction "Le Pain éternel" de Alexandre Beliaev.
    Dans ce roman, un bio-chimiste aurait réussi à créer le "pain éternel", c'est à dire une sorte de nourriture idéale pour l'homme, capable de se régénérer toute seul. Il dit que "chaque cellule serait un laboratoire chimique à lui seule, qui produit des quantités phénoménales de réactions chimiques". Au lieu de faire appel à la chimie, il a donc mis au moins une cellule capable de fournir tous les nutritions à l'homme, qui peut s'auto-multiplier, en se nourrissant de ce qui a dans l'air.
     
  4. Mister MMT

    Mister MMT Contributeur HybridLife

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    Je vais répondre à vos questionnements justifiés, mais laissez moi un peu de temps, car y apporter des réponses demande une réflexion.

    Je suis en mini-vacances à Bolsterlang, dans le Allgäu bavarois. Regardez sur le site, c'est magnifique, et il fait très beau.

    Je serai de retour à Kehl, demain soir, et j'aurai quelque chose de valable dans quelques jours.

    Jan
     
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  5. Clement31

    Clement31 Contributeur HybridLife

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    J'ai regardé rapidement quelques vidéos, de ce que j'ai vu, on voit comment la cellule organise son architecture cellulaire (avec les microtubules), comment elle se divise (mitose), comment elle interagie avec son environnement (les interleukines), ...
    Je ne voudrais pas faire de raccourcis et je pense que Jan saura bien mieux vous expliquer que moi, mais en gros, toute cette connaissance du fonctionnement normal ou pathologique de la cellule permet ensuite de développer des thérapies ciblées ou des chimiothérapies pour "traiter" des pathologies comme le cancer par exemple : on cherche à bloquer les mitoses, à empêcher la fabrication des microtubules, à inhiber la sécrétion d'interleukines, ... Ces nouvelles thérapies offrent des perspectives thérapeutiques très intéressantes pour des maladies autrefois incurables et au pronostic très sombre (Anti CTLA-4 et Mélanome, Glivec et leucémie myéloïde chronique, ...)
    C'est tout à fait vrai ce que tu dis, on se rend compte des années plus tard à quoi sert en pratique la matière que l'on a tant détestée.
     
    #5 Clement31, 27 Octobre 2015
    Dernière édition: 27 Octobre 2015
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  6. Hortevin

    Hortevin Administrateur HybridLife
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    Bon, deux nouvelles intéressantes concernant la bio-technologie:

    Première guérison d’une leucémie grâce à un traitement génétique
    Un laboratoire français aurait réussi à mettre au point un traitement contre la leucémie, et il coûterait au moins 10 fois moins cher que les traitements actuels (environ 1 million d'euros par patient).

    Une autre nouvelle: le constructeur Ford s'inspire des lézards pour pouvoir coller du plastique sur le métal:
    Biomimicry Steers Ford on sustainable path
     
  7. Mister MMT

    Mister MMT Contributeur HybridLife

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    Oui, j'avais lu dans la presse de ce traitement encore expérimentale, il faut absolument le dire.

    Momentanément j'ai trop de travail, car je mets à jour tous mes cours, et j'en fais en moyenne 3 à 4 par semaine. Mais ça va se calmer un peu, et je vous ferai mon topic sur ce que apportent les nouvelles imageries cellulaires bientôt. Promis.

    Jan
     
  8. Hortevin

    Hortevin Administrateur HybridLife
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    Hello, je ne sais pas si certains entre vous ont lu cette nouvelle: les chercheurs ont réussi à prolongé la vie des souris de 30%!
    Des chercheurs ont rallongé d'un tiers la vie de souris - Le Temps

    En nettoyant l'organisme des cellules sénescentes (qui servent à la cicatrisation), en injectant 2 fois par semaine une enzyme, l'espérance des souris a été prolongé d'un tiers. Mais chose encore plus étonnante, elles apparaissent plus jeune et et elles sont de meilleure santé: elles sont moins touchées par les pathologies cardiaques, rénales ou graisseuses, typiques du vieillissement. Enfin, le déclenchement des cancers est retardé.

    Est ce que vous considérez ça comme des progrès? Ou bien certains (comme moi) peuvent penser que jouer avec la nature et la quête de l'immortalité, c'est pas un peu dangereux? o_O
     
    dim74200 et parkerbol aiment ça.
  9. parkerbol

    parkerbol Administrateur HybridLife
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    Dans certains cas, palier à des problèmes cellulaires notamment cardiaques, hématologiques ou neurologiques est une avancée extraordinaire. Après il y a toujours des dérives, voire des choix élitistes ... Mais si on permet de rendre la santé du plus grand nombre, pourquoi faudrait-t-il refuser un tel progrès ?
     
  10. FoLuxo

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    La quête de l'immortalité date de la préhistoire quand on a commencé à (essayer de) guérir les blessures... Les premières autopsies à la Renaissance ont presque valu à leur auteur une condamnation comme hérétique par l'inquisition (malheureux, c'est un domaine réservé à Dieu, tout ça) alors qu'il essayait de faire avancer l'anatomie et qu'on l'en remercie aujourd'hui. A chaque époque, ceux qui avancent dans la connaissance doivent affronter les préjugés et les craintes de leurs contemporains. Je ne parle évidemment pas de ceux qui causent la souffrance sous couvert de science, mais de ceux qui se soucient de l'humain et veulent faire avancer la connaissance.

    On parle de transhumanisme de nos jours, ça choque certains et ça pose plein de questions éthiques et morales ; probablement que dans un ou deux siècles nos descendants plus ou moins humains trouveront ça tout aussi drôle.

    Et pour finir sur une note un peu plus légère, une image que j'avais trouvé il y a longtemps et qui me vient en tête :

    this-isnt-geography.jpg
     
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  11. Mister MMT

    Mister MMT Contributeur HybridLife

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    J'avais lu l'article, mais pas l'article original. Du point de vue recherche fondamentale, c'est une vraie avancée.

    Vous aurez remarqué que le modèle de souris transgénique n'est peut-être pas au point, car les cellules sénescentes d'organes importantes n'ont pas été éliminées. C'est un des problèmes de cette technique. Mais à terme, les chercheurs trouveront un remède et pourront répondre à la question si on peut encore prolonger la vie davantage, en éléminant le gène partout.

    Après, est-ce que c'est transposable à l'homme ? Actuellement, il n'est pas possible de répéter de telles expériences avec l'homme, car il est interdit de manipuler le génome des embryons avant leur implantation, et de les utiliser pour de la procréation. Mais qui sait ce qui se passe dans des pays moins regardant concernant l'éthique de notre société ?

    Il y aura des tentatives d'arriver au même résultat avec des molécules actives, sous forme de médicaments. Et là, on entre dans la course au Graal, qui n'a plus rien à voir avec la soif de connaissances des chercheurs. De toute façon, vont-ils attendre > 65 ans pour montrer que la molécule est efficace ? Il y aura beaucoup de place pour des escrocs.

    Je ne sais pas si un jour, ils trouveront. La biologie des mammifères supérieures est beaucoup plus compliquée que celle des rongeurs, et il faudra passer des tests de toxicité fastidieux.

    Non, la vie jusqu'à 150 ans ou plus n'est pas pour demain, mais la recherche fondamentale et appliquée peut nous réserver des surprises.

    Commençons à accepter notre horloge biologique, et essayons de la soigner, comme certains semblent faire avec les recharges de la batterie HT de leur Prius rechargeable...

    Jan ;)
     
  12. Lel

    Lel Contributeur HybridLife

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    Voilà un domaine ultra pointu dans lequel je me sens un peu perdu, mais qui m'intéresse. Je continuerai à suivre comme je peux les suites de cet excellent article. Dommage que mon vieil ordi ne me permette plus de visionner les vidéos...
     

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