LA NASA ENVOIE DANS L’ESPACE UN SÉQUENCEUR DE POCHE POUR ANALYSER DE L’ADN ALIEN

LA NASA ENVOIE DANS L’ESPACE UN SÉQUENCEUR DE POCHE POUR ANALYSER DE L’ADN ALIEN
© Oxford Nanopore Technologies

La Station spatiale internationale (ISS) a reçu mercredi 20 juillet un séquenceur d’ADN au format réduit (9,5 cm de long, 3,2 cm de large, 1,6 cm d’épaisseur pour 120 g).

En phase de test, celui-ci serait susceptible de détecter et analyser des formes de vie extraterrestres – à condition que celles-ci possèdent une architecture génétique semblable à celle prévalant pour la vie terrestre.

L’envoi de l’instrument, convoyé vers l’ISS par une capsule automatique Space X Dragon, s’inscrit ainsi dans le projet de doter les prochaines missions spatiales vers des corps du Système solaire de la capacité de réaliser des analyses ADN sur place et de manière autonome.

Les progrès du séquençage ADN depuis 20 ans

Les nombreuses missions d’exploration directe des surfaces des planètes, lunes et astéroïdes réalisées ces dernières décennies (rovers martiens, module Philae, etc.) possédaient toutes des analyseurs chimiques automatiques mais aucune ne comportait d’instrument dédié à exclusivement aux caractéristiques des êtres vivants.

Cette lacune était due à un défaut technologique : le poids et la complexité des séquenceurs à ADN utilisés sur Terre. Mais en 20 ans, les progrès en séquençage du génome ont été tels que ces appareils ont vu leur taille, poids et prix se réduire drastiquement, jusqu’à pouvoir devenir des objets aussi réduits qu’un smartphone.

Un mini-séquenceur relié à un ordinateur par prise USB

En particulier, une association entre chercheurs de la NASA et d’universités a développé MinION : un micro-séquenceur d’ADN « pluggable » sur un ordinateur portable ou une tablette par une simple prise USB qui, à l’aide d’un algorithme dédié, affiche la séquence ADN de tout type d’organisme terrestre en seulement 48H.

Déjà utilisé au Libéria lors de la crise d’Ébola (30 000 cas, 11 000 morts), ce séquenceur portable possède la caractéristique d’être « universel », contrairement à d’autres séquenceurs, c’est-à-dire pouvoir analyser l’ADN de tout type d’organisme, depuis un virus (p.ex. Ébola) jusqu’à un mammifère.

Une membrane à nano-pores

Son principe repose sur la présence d’une membrane à nano-pores à travers lesquels circule en continu un flux d’ions (particules chargées). Quand on ajoute à ce flux des molécules particulières, injectés dans le dispositif à l’aide d’une seringue, celles-ci sont entrainées vers l’entrée de ces pores et viennent perturber le flux d’ions.

En particulier, les molécules injectées modifient l’intensité du flux et dévient les ions, comme le montre la figure 4. Or, ces modifications sont particulières à chaque type de molécule, ce qui permet à l’algorithme de les identifier précisément : les séquences des micro-brins d’ADN (de type AACCGTTT) sont reconnus par l’algorithme, qui affiche alors leur code.

Un ADN semblable mais pas identique au nôtre

Mais MinION peut également reconnaître des séquences composées d’autres molécules que les quatre usuelles (Adénine, Cytosine, Thymine, Guanine) du moment qu’elles se structurent en chaînes semblables à celle de l’ADN. Cela donne au dispositif la capacité de séquencer un code génétique différent – mais pas trop – de celui des organismes terrestres.

Analyser le bactériome de l’ISS

Plus pragmatiquement, MinION doit servir également à identifier le « bactériome » de l’ISS, c’est-à-dire dresser le profil des bactéries et autres parasites remplissant son habitacle (importés de la Terre par les astronautes).

Outre son utilité, effectuer une veille sanitaire en continue de cet espace clos où séjournent des humains, l’étude de cette faune, son évolution, s’inscrit dans la perspective de futurs missions habités vers Mars ou ailleurs, qui verront des humains vivre en vase clos durant des mois.

 

Roman Ikonicoff

scienceetvie

 

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