Récemment la communauté scientifique s’interroge sur les risques liés à « Bactéries miroir», c’est-à-dire des formes bactériennes synthétiques constituées de molécules identiques, mais miroir de celles présentes dans la nature. Il convient de souligner qu’actuellement, ces bactéries n’existent pas et il est donc inapproprié de donner une définition exacte, mais à l’avenir, ils pourraient être synthétisés grâce à des techniques de bio-ingénierie. Après tout, les biomolécules miroirà l’image de ceux présents dans la nature, comme les enzymes ou les acides nucléiques (ADN ou ARN), ont déjà été produits en laboratoire. D’ici pour créer micro-organismes miroirs entiers par rapport aux bactéries vivantes, le chemin est encore long, mais les conditions de leur future synthèse sont là. L’inquiétude est telle qu’elle a incité un groupe de 38 scientifiques de renommée internationale, dont certains lauréats du prix Nobel, à publier le 12 décembre 2024 dans le prestigieux magazine Scienceun appel pour demander que les expérimentations sur la synthèse de bactéries miroirs soient arrêtées à temps, compte tenu de leur dangerosité potentielle ou du moins que les conséquences soient évaluées. Comme pour d’autres applications biotechnologiques, les bactéries miroirs pourraient représenter un nouvelle frontière thérapeutique pour de nombreuses maladies chroniques et avoir d’autres applications importantes, mais en même temps, ils pourraient générer des effets néfastes non seulement sur les humains, mais sur toutes les autres espèces vivantes. Le risque considéré comme le plus élevé est que, n’existant pas dans la nature, ils pourraient échapper au système immunitaire de victimes, générant ainsi des infections difficiles à traiter ou aux conséquences très graves.
Qu’est-ce qu’une molécule miroir : la chiralité des molécules
Toutes les molécules dans la nature ont leur propre structure et une certaine orientation dans l’espace et c’est précisément la leur. forme tridimensionnelle pour déterminer plusieurs de leurs propriétés. Certaines molécules organiques ont un structure asymétrique ce qui les rend non superposable à leur image miroir : ces molécules sont appelées chiral. Pour mieux comprendre ce concept, il est possible d’utiliser un exemple très courant, celui des mains : si nous observons nos mains nous voyons que la main droite est la même que la gauche, si nous les plaçons l’une devant l’autre, mais elles ne sont pas superposables.
Les molécules chirales existent sous deux formes différentes appelées énantiomères (droitiers, R et gauchers, L) qui ne sont pas superposables et ont des propriétés très différentes. Par exemple, le limonène, la molécule qui donne l’arôme aux agrumes, est chirale et en conformation gauche elle génère l’arôme de citron, en conformation droite l’arôme d’orange.
Les biomolécules les plus importantes des systèmes vivants, comme l’ADN, l’ARN, les acides aminés ou les protéines, ne sont pas seulement chirales, mais dans la nature, on les trouve dans une seule des deux conformations, L’ADN, par exemple, est une hélice droite et n’existe que sous cette forme. C’est un peu comme si dans la nature il n’y avait que des mains droites et pas des mains gauches. Là conformation il est essentiel pour des fonctions telles que la synthèse des protéines, l’activation des enzymes, la réponse immunitaire et bien plus encore.
Depuis quelques années, les biotechnologies expérimentent la création en laboratoire de biomolécules artificielles à chiralité inverse par rapport aux naturelles (par exemple un ARN gaucher) et trouvent de nombreuses applications dans les thérapies de longue durée. Même un grand nombre de principes actifs contenus dans les médicaments sont des molécules chirales et les deux formes droite et gauche ont, dans certains cas, une efficacité différente, voire des effets opposés. Un cas très célèbre est celui de la thalidomide, un sédatif très connu : l’un des deux énantiomères de la molécule est efficace, l’autre est tératogène (c’est-à-dire provoque des dommages au fœtus s’il est pris par une femme enceinte). La même chose se produit pour l’ibuprofène, très courant, qui n’est efficace que sous l’une des deux formes synthétiques chirales.
Que pourrait-il se passer si des bactéries miroirs étaient synthétisées
Tout comme la pharmacologie d’aujourd’hui utilise des molécules miroirs synthétiques, demain des micro-organismes entiers capables de produire des enzymes à chiralité inverse et efficaces pour le traitement de maladies rares pourraient être « créés » en laboratoire. Le principal problème de ces bactéries et l’inquiétude qui en découle est que l’on pourrait dire que le monde entier dans lequel nous vivons est chiral et que des interactions biologiques ont évolué entre des molécules ayant une chiralité spécifique.
De toute évidence, la circulation d’un organisme entièrement nouveau et non naturel pourrait avoir un effet incontrôlable sur sa réaction avec le reste du monde. Par exemple, l’un des effets les plus redoutés est celui qui pourrait ne pas être reconnu par le système immunitaire des organismes vivants et ne trouvent donc aucun obstacle à de nouvelles infections. De plus, ces bactéries seraient résistantes aux antibiotiques, car les médicaments sont également chiraux, et capables de persister longtemps dans un environnement extérieur sans trouver d’« ennemis » pharmacologiques ou de prédateurs de bactériophages (qui se nourrissent de bactéries).
Il est difficile de prévoir aujourd’hui des « scénarios » possibles quelque chose qui n’existe pas encoremais comme pour d’autres substances synthétiques, cela serait risqué utilisation inappropriée accidentel ou délibéré, c’est pourquoi l’appel des scientifiques à relever ce nouveau défi hypothétique grâce à la collaboration entre les chercheurs, les gouvernements et les industries pharmaceutiques pour identifier des stratégies de tests utiles mais hautement biosûres.