vendredi 31 janvier 2014

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

[caption id="attachment_1745" align="aligncenter" width="150"]Cliquez sur l'image Cliquez sur l'image[/caption]

[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 ?

lundi 27 janvier 2014

Blogs scientifiques, blogs de scientifiques, et blogosphère scientifique

[caption id="attachment_1725" align="aligncenter" width="131"]Cliquez sur l'image Cliquez sur l'image[/caption]

Récemment, Passeur de sciences a annoncé que le site du Monde.fr allait abriter plusieurs nouveaux blogs de science. Joie !

J'ai commenté que c'est bien, mais ce qui serait encore mieux serait que les journalistes scientifiques francophones, comme leurs homologues anglophones (en tous ceux des grands médias comme le New York Times ou le Guardian), interagissent avec les blogues et blogueurs scientifiques, les citent, les commentent, etc. Tom Roud (du blog Matières Vivantes) a réagi de manière similaire sur Twitter, générant une discussion intéressante (lien). Suite à cela, j'ai eu un bref petit échange avec Pierre Barthélémy, l'auteur de Passeur de sciences, qui m'a notamment écrit qu'il a beaucoup de mal à identifier des blogs tenus par des scientifiques en français. Etant moi-même dans ce cas, je me sens concerné.

Alors il me semble qu'il faut distinguer trois choses :

  • Les blogs de science. Tous ceux du C@fé des sciences et de SciLogs en font partie, ainsi que pas mal d'autres. Ce sont des blogs qui parlent surtout ou seulement de sciences, à des niveaux très divers, de manière très générale ou plus spécialisée, avec un objectif éducatif ou militant. Ils sont écrits par des journalistes, des enseignants, des amateurs passionés, des scientifiques, etc.

  • Les blogs de scientifiques. Ce sont des blogs tenus par des scientifiques, qui parlent de science mais aussi de la communauté scientifique, ses problèmes de misogynie ou de communication, d'enseignement supérieur ou de carrières. Ils peuvent aussi prendre un ton plus militant lorsque l'entreprise ou la communauté scientifique sont menacés, par des politiciens, des groupes d'intérêt, ou des philosophies anti-scientifiques. Ils sont effectivement beaucoup plus fréquents en anglais qu'en français pour une raison simple : si je blogais en anglais, mes collègues pourraient me lire ; en l'occurence, même la plupart des membres de mon labo ne peuvent pas (à supposer qu'ils en aient envie, mais ça c'est autre chose). Mais quand même, il y en a. Même si je ne les connais pas tous, j'ai l'impression que la majorité des blogs de SciLogs sont des blogs de scientifiques, ainsi qu'au moins Sham et Science, Matières Vivantes, et BiopSci (et celui-ci) ici au C@fé Sciences.

  • Les blogosphère scientifique. En anglais, il y a de nombreux dialogues entre blogs, les gens n'hésitent pas à rebloguer sur un sujet déjà traité pour donner un angle un peu différent ou un point de vue personnel, les bloggeurs commentent les uns sur les autres et les uns chez les autres, les blogs se référencent sans cesse. On note là-dedans qu'il n'y a ni barrière forte entre blogs scientifique par non scientifiques et blogs de scientifiques, au contraire, ni barrière forte entre blogs et journalisme, les journalistes n'hésitant pas à relayer les critiques apparues sur les blogs concernant la bactérie à l'arsenic, ENCODE "junk DNA is dead", ou autres. Pour moi, c'est ce qui manque le plus en français, même si le C@fé des sciences est un super effort, et d'ailleurs c'est pour cela que je l'ai rejoint. Mais je trouve très très dommage que Passeur de sciences et Sciences2, ou les blogs de SciLog, ne lient que très peu entre eux et aux autres.


Il me semble que construire une vraie blogosphère scientifique francophone est la première étape pour améliorer les autres points. On a besoin d'un cycle vertueux dans lequel les scientifiques voient l'intérêt à bloguer parce qu'ils voient que leur voix sera prise en compte. Non pas automatiquement, par argument d'autorité, mais quand ils ont quelque chose d'intéressant à dire.

Prochaine étape : établir une liste des blogs de scientifiques, en français. Suggestions bienvenues dans les commentaires ou par Twitter.

 

vendredi 24 janvier 2014

Les #OGM n'existent pas, et ça nous fait oublier l'essentiel

[caption id="attachment_1701" align="aligncenter" width="150"]Cliquez sur l'image Cliquez sur l'image[/caption]

Bien sur que les OGM existent, stricto sensu. Mais au sens où le terme "OGM" est utilisé dans le discours public il ne veut rien dire. Les OGM sont le produit d'une technique. Toute phrase "Les OGM verbe complément" n'a de sens que si elle discute de la technique.

Phrases faisant sens :
Les OGM sont plus rapides à produire que les variétés par croisement.
Pour développer des OGM il faut des compétences en biologie moléculaires.
Mise à jour : voir commentaire intéressant de Wackes Seppi.
Phrases ne faisant pas sens :
"OGM = agriculture toxique".
Les OGM sont des poisons.
Les OGM causent des alergies.
Mise à jour : Martin Clavey me signale un exemple intéressant de phrase contre-sens pro-OGM :
Les OGM pour enrayer la famine?
(on peut en faire vraiment beaucoup en fait des qui ne font pas sens.)

Deux nouvelles dans l'actualité relativement récente m'amènent à (re-)clarifier ce point.

Les pommes Arctic Apples (voir explication sur Passeur de sciences) sont modifiées pour qu'un gène présent dans les pommes (et les pommiers) ne s'exprime pas, c'est-à-dire ne soit pas actif. Si j'ai bien compris (ref dans un article, page Wikipedia, page de la companie) c'est l'ensemble des copies du gène PPO (y en a plusieurs) qui sont toujours là mais dont l'expression est bloquée.

Ce qui est important pour la discussion dans le contexte de ce billet, c'est que la plupart des points débattus sur les OGM "usual suspects" ne sont pas pertinents : il n'y a aucun matériel génétique étranger ajouté.

Autre information récente, la discussion sur le miel au Parlement Européen : les parlementaires ont considéré que du miel produit avec en partie du pollen issu de plantes OGM n'était pas différent de miel produit autrement. Et en effet, le fait d'être "OGM" n'est pas une qualité physique que se transmet à travers toutes les transformations biologiques, contrairement par exemple à la radioactivité ou à la présence de métaux lourds. Un OGM, c'est un organisme dont l'ADN a été modifié. Mais l'ADN est une très grosse molécule biologique présente en quantité faible ; la plupart des transformations biologiques, comme la mort et encore plus la digestion, vont la casser. Après digestion, on a des nucléotides, mais plus de l'ADN, pas plus qu'un tas de lettres n'est un roman de Tolstoï. Donc l'ADN modifié n'aura pas en soit d'influence sur le miel, produit d'une digestion et d'un "tri" des sucres par les abeilles (en gros le miel c'est des sucres). Il est possible par ailleurs qu'un OGM contienne des molécules actives pas présentes dans le non OGM, enquel cas ces molécules pourraient aller un petit peu dans le miel.

Mais on revient à ce qui est illustré par les Artic Apples : selon les OGM, on aura ou non ajout d'une substance. Autre exemple, plus connu, les plantes Round-Up Ready bien un gène de bactérie rajouté, mais il s'agit de l'homologue (voir ce billet) d'un gène que les plantes ont déjà. Rien ne change, sauf que cet homologue n'est pas inactivé par le glyphosate (le Round-Up). Ah et puis les plantes sont généralement traitées au glyphosate, mais d'autres plantes aussi, et sinon d'autres herbicides sont utilisés.

Pourquoi est-ce important ? Parce que la focalisation sur le terme "OGM" comme catégorie idéalisée à la Platon entraîne des blocages énormes, et une énorme dépense d'énergie qui finalement rate sa cible.

C'est avec ce genre de réification du concept OGM qu'on se retrouve avec des gens apparemment intelligents comme Nassim Taleb qui nous explique que les OGM c'est un risque systémique énorme. Mais il réussi à faire cela sans jamais se pencher sur la question de ce qu'est un OGM. Je suis moins fort en maths que Taleb, mais je n'arrive pas à voir la menace de déséquilibre pour la planète dans le fait qu'une pomme ne brunisse pas parce qu'elle a une enzyme sous-exprimée, ou qu'un riz a de la vitamine A dans ses graines (Golden Rice ; voir ce billet et celui-ci et celui-là). Le pire qui va arriver, c'est que ces plantes si elles quittent nos champs auront un désavantage sélectif et seront éliminées. Oui il faut faire attention (voir billet sur les limites de la science), mais non tout OGM n'est pas porteur d'un risque global cataclysmique.

Vous voulez militer contre le brevetage du vivant ? Faites-le, c'est très important ! Mais en se focalisant sur les OGM, vous laissez breveter des avancées médicales, des plantes hybrides, et des organismes mutants (mais par mutagenèse non dirigée alors c'est OK). Par contre vous bloquez la recherche publique sur de potentiels OGM non brevetés (potentiels parce que vu l'opposition aux OGM, les labos publics laissent tomber).

Vous voulez être informé sur les pesticides ? C'est très important aussi, oui ! Mais en se focalisant sur les OGM, vous ratez les discussions sur d'autres pesticides, autrement plus nocifs (notamment pour les abeilles d'ailleurs), et vous bloquez le développement de plantes résistant mieux aux pathogènes sans traitement (par exemple en augmentant leur système immunitaire - c'est faisable mais pas fait, encore à cause des oppositions). (A ce propos, je note avec intérêt la récente décision française d'interdire les pesticides aux jardiniers amateurs - à suivre.)

Vous êtes contre la monoculture ! Alors diversifiez vos achats, faites attention à la provenance de ce que vous achetez, et même proposez des lois récompensant les pluricultures moins rentables (ou le maintien de systèmes tels que le bocage). Mais en insistant sur les OGM, vous bloquez les développements de plantes pouvant pousser dans des conditions plus diverses, ce qui permettrait de mieux exploiter chaque milieu, tandis la monoculture, qui date de bien avant les OGM, se porte très bien, merci pour elle.

Moi je serais tout pour par exemple noter sur les fruits et légumes quels pesticides ont été utilisés (y compris dans le bio, grand utilisateur de sulfate de cuivre ou de Rotenone, lequel cause Parkison chez les rats ; voir cet article), lesquels sont issus de variétés brevetées, lesquels ont été récoltés dans une exploitation non monoculture, etc. Mais l'information selon laquelle une pomme a un gène silencé ou un riz fait de la vitamine A non seulement dans les feuilles mais aussi dans les graines, quel rapport ?

Finalement, après une discussion twitter avec Mike Eisen et Vincent Lynch, je me suis dit que si on veut vraiment (comme beaucoup de militants verts américains) étiqueter les OGM, faisons au moins la différence. Etiquetons les OGM avec substance ajoutée (par exemple le maïs Bt, voir ce billet), mais pas ceux sans (comme le Round Up Ready ou Artic Apple). C'est pas un beau compromis, ça ?

Et je vous en prie, arrêtons avec les phrases "Les OGM sont ou font ceci cela". Merci !

jeudi 16 janvier 2014

Pour mille balles, t'as un génome humain

[caption id="attachment_1684" align="aligncenter" width="165"]cliquez sur l'image cliquez sur l'image[/caption]

Announce fracassante cette semaine dans le monde du séquençage d'ADN : la société Illumina, leader du domaine, va commercialiser deux nouvelles machines : le NextSeq 500, qui vise le marché des "petits" clients, et le HiSeq X 10, qui vise au contraire les très gros centres. (Pour le contexte du séquençage ADN moderne, je vous recommande ce billet sur le blog BiopSci.)

Le NextSeq 500, c'est pour reprendre le marché de l'entrée de gamme apparemment, notamment par rapport à Ion Torrent. D'après un blog généralement bien informé le NextSeq tuerait Ion Torrent, mais à $250'000 contre $80'000 pour Ion Torrent ça ne me paraît pas si évident.

Mais le plus important dans cette annonce est le X10. Illumina promet avec cette machine de passer la barre symbolique des $1000 pour un génome humain. Mais il faut y mettre le prix du ticket d'entrée : il faut acheter minimum 10 machines, et pour que ça vaille le coup, il faut les faire tourner en permanence. Dans ces conditions, vous séquencez 18'000 génomes par an. Le prix inclut également le logiciel pour analyser les données, et donc ce que vous obtenez c'est les variations entre humains : ce qui dans notre ADN fait que chacun de nous est unique (pas encore clair pour moi si c'est seulement les mutations d'une base, ou aussi les gros changements). Ces variations peuvent être déjà connues ou nouvelles, cela peut être un génome sain ou tumoral. Par contre, grosse limitation, le logiciel limite l'usage à l'humain seulement. Ceci alors que la technique est clairement applicable telle quelle à n'importe quelle espèce, de l'ADN c'est de l'ADN.

Point intéressant, les $1000 comprennent l'amortissement de la machine et les personnels pour la faire fonctionner, donc c'est pour de vrai. Par contre les scientifiques ou médecins pour interpréter les résultats, c'est autre chose. D'ailleurs c'est là que le goulot d'étranglement risque d'être, et partout dans le monde on pousse à intégrer davantage la génomique et la bioinformatique au cursus des médecins.

Illumina annonce donc avoir ajouté un nouveau point au graphe de la décroissance du coût du séquençage, nettement plus rapide que la décroissance du coût informatique (loi de Moore) depuis quelques années déjà :

[caption id="attachment_1685" align="aligncenter" width="300"]moore_illumina Image prise dans la doc publicitaire d'Illumina, donc je ne garanti pas la véracité, surtout du dernier point (ajouté par eux)[/caption]

A noter qu'avec cette annonce pas mal de collègues commencent à s'inquiéter de la situation de quasi-monopole, ou en tous cas de très forte dominance (style Google ou Facebook), d'Illumina sur le séquençage d'ADN. Ce n'est pas trivial, il s'agit de lire nos génomes, d'obtenir des informations sur les mutations médicalement pertinentes ou la biodiversité. Un point qui me dérange depuis l'arrivée des nouvelles technologies de séquençage c'est qu'elles sont toutes basées sur des protocoles propriétaires auxquels on est obligés de faire confiance. Dans l'autre sens, quand un système comme Illumina domine suffisamment longtemps (c'est aussi le cas d'Affymétrix dans un autre domaine de biologie), les alternatives logicielles et statistiques ouvertes et potentiellement concurentes voient le jour et sont testés et améliorées (voir billet sur les méthodes bioinformatiques en génomique).


Alors à quoi vont servir ces machines ? Des petits pays ont déjà annoncé leur ambition de séquencer les génomes de toute la population, comme les îles Faroe, et la Grande Bretagne et l'Arabie saoudite veulent séquencer 100'000 patients chacun. On se rapproche du séquençage du génome de chaque nouveau-né à la naissance. Bien sur, ça n'est pas parce qu'on peut le faire qu'on doit le faire (voir billet sur les limites de la science). Mais clairement, on le peut. Il est temps d'ouvrir sérieusement la discussion pour savoir si on doit le faire.

En tous cas, GATTACA GATACA approche à grands pas, que nous soyons prêts ou non.