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La recherche avec la divulgation. Entretien avec Jean Vandenhaute

Tout au long de sa carrière, le biologiste moléculaire Jean Vandenhaute a conjugué la recherche et l’enseignement, y compris à l’étranger, y compris dans des interventions écrites ou orales au-delà du public universitaire. On se souviendra en particulier de sa contribution à Comprendre l’évolution. 150 ans après Darwin, sous la direction de Gérard Cobut, paru aux éditions De Boeck en 2009 et au colloque sur le même thème tenu à l’Académie en janvier 2009. C’est dire que sa prochaine participation, pour la seconde année consécutive, au Collège Belgique sera particulièrement attendue et s’avèrera un privilège pour ses auditeurs… Plutôt que le terme équivoque de vulgarisation, c’est celui de divulgation qui convient le mieux pour définir sa façon d’intervenir, aussi pénétrante et précise qu’accessible et ouverte au questionnement philosophique. Il fut professeur de génétique moléculaire à l’Université de Namur (FUNDP), a collaboré avec divers laboratoires (CEA Saclay, Halle, Harvard Medical School…) et est engagé dans des actions de coopération au développement. Le prix Wernaers pour la recherche et la diffusion des connaissances, du FNRS, a couronné son activité didactique.

Nous l’avons rencontré en guise d’introduction aux trois leçons du Collège Belgique des 16, 24 et 30 avril prochain, de 17 à 19 h à Bruxelles. Coordinateur de l’ensemble sous le titre « ADN : quand le code de la vie se prend pour ‘da Vita code’ », il interviendra aux deux premières séances avec Amand LucasADN et code génétique naturel » ; « Codes artificiels - biologiques ou autres - et applications ») avant de laisser la parole à Jean-Jacques QuisquaterAspects historiques de la théorie de l'information et perspectives »).



Jean Vandenhaute, quel fut votre parcours de biologiste ?

J’avais entrepris des études de médecine, qui était l’orientation prise par plusieurs membres de ma famille, avant de bifurquer vers la biologie. J’ai commencé comme zoologiste, passant 4 ans en Afrique du Nord où j’ai étudié et collectionné les insectes. À mon retour, j’ai eu la chance de rencontrer le professeur Jean Delcour et d’entreprendre avec lui mon doctorat dans le domaine de la biologie moléculaire qui connaissait alors, nous étions dans les années 70, une période de progression fabuleuse. Mon doctorat portait sur la machinerie de synthèse protéique : les messages ARN (acide ribonucléique) étant lus par des têtes de lecture (les ribosomes), que se passe-t-il à ce niveau quand les cellules vieillissent et s’altèrent ?

C’était de la biologie ou de la génétique moléculaire ?

Bonne question ! Précisons ce qui distingue la génétique de la biologie moléculaire. Le généticien cherche à obtenir ou à fabriquer un mutant c'est-à-dire un organisme affecté dans un gène et présentant de ce fait ce que le généticien appelle un ‘phénotype’. D’emblée, il sait donc le rôle biologique que tient le gène affecté. La relation d’une cause singulière – la mutation – avec l’effet singulier est établie de manière univoque. Un peu comme un véhicule dont on arracherait une pièce ce qui, si le véhicule s’arrête ou au contraire ne freine plus, permet d’en constater l’importance. Mais le généticien démontrant ainsi le rôle biologique d’un gène, ne sait pas « comment » cela marche ou quelle est sa fonction moléculaire. Son approche est synthétique comparée à celle du biologiste moléculaire, davantage analytique. Celui-ci essaie quant à lui de démonter au niveau chimique les composants de l’organisme, pour découvrir par exemple les réactions que contrôlent des enzymes. Pour rester dans la métaphore du véhicule, on peut tout savoir de ce qu’il y a dans la batterie sans connaître le rôle qu’elle occupe dans l’organisation fonctionnelle du véhicule. Les deux approches ont évidemment vocation à se compléter.

Vos recherches et celles de votre équipe ont porté ensuite sur « l’approche génétique et biochimique du contrôle transcriptionnel avec la levure comme système modèle » : la levure, n’est-ce pas un objet étonnant par sa simplicité ?

On pourrait discuter le concept de simplicité dans ce contexte : une cellule seule ayant tous les attributs fonctionnels essentiels de la vie est-elle réellement simple comparée à un organisme multicellulaire ? Mais il est vrai que la levure est un modèle – et j’ajouterais indispensable – pour la génétique des organismes dits supérieurs, en particulier l’homme. Il faut comprendre que chez un tel organisme les mutants sont disponibles sans difficultés pour le chercheur. La mutation sans doute est très rare mais cela n’est plus un problème puisque dans quelques ml de culture de levure il y a des milliards d’individus parmi lesquels des mutants. Depuis le travail conduit fin des années 90 par le biologiste belge André Goffeau, la séquence du génome de levure étant connue, on a pu « créer » toutes les souches mutantes correspondant à chacun des 6000 gènes du génome. Chez l’homme dont le génome (connu depuis 2001) révèle environ 25000 gènes on connaît très peu de mutants (et c’est heureux bien sûr) ; il est aussi tout à fait exclu d’en « fabriquer » ! La levure et l’homme appartenant tous deux aux eucaryotes, on peut espérer que ce que vont nous apprendre les gènes de l’un s’appliquent aussi à l’autre. Et c’est le cas. Le premier gène dont la mutation entraîne un cancer humain a été découvert chez la levure (par Paul Nurse) grâce à cette homologie.

Vous avez aussi collaboré avec le Harvard Medical School dans le domaine de « l’analyse fonctionnelle des cartes d’interaction (interactome) ». De quoi s’agit-il ?

Cette collaboration eut lieu avec Marc Vidal, autre biologiste belge aujourd’hui à Harvard et pionnier du domaine interactomique et de ce qu’on appelle la « Systems Biology ». Le terme interactome, est forgé avec la même désinence que génome, protéome, RNome etc. pour désigner le ‘listing’ exhaustif de ces divers composants moléculaires du vivant et la description la plus complète possible de leurs interactions. On ne comprendra les fonctions biologiques, généralement le produit de nombreuses interactions (les maladies monogéniques par exemple sont bien moins nombreuses que celles à facteurs multigéniques) qu’en passant par cette approche systémique ou holistique. Le travail expérimental pour établir les connexions 2 à 2 de partenaires est gigantesque (pensez à une matrice de 25000 x 25000 protéines). Il aboutit à des cartes avec des nœuds et des liens à la manière des représentations usuelles des connexions de l’internet, des lignes aériennes ou autres réseaux. Elles peuvent nous dire par exemple que tel « nœud » tient probablement un rôle crucial dans l’économie générale du « network » à la manière d’un aéroport central dans un réseau et donc susceptible d’attaques particulièrement redoutables (par des terroristes... ou des virus dans le cas d’une cellule).

Vous avez aussi mené des activités de vulgarisation (de divulgation !) et de didactique de la génétique, entre autres avec votre participation au livre « Comprendre l’évolution. 150 ans après Darwin » ou encore à des débats pour grand public. Où en est la théorie de l’Évolution ? J’ai été frappé, à l’écoute d’un de ces débats, par la distinction que vous ne manquez pas de mettre en avant : « Le fait est une chose, l’explication en est une autre. »

L’évolution est un fait. Il a fallu attendre Darwin pour réaliser qu’il avait une explication simple qui avait ceci comme point de départ : dans toute population, il y a des variants ! Si certains variants se reproduisent plus que d’autres, la nouvelle génération ressemblera davantage à ceux-ci et on observera donc immanquablement l’évolution de la population. Donc : 1 variations 2 sélection (càd avantage naturel ou artificiel à certains seulement) 3 évolution, nécessairement. Après ce coup de tonnerre de Darwin, le créationnisme a perdu toute pertinence, non seulement celui de l’époque, directement inspiré des textes religieux, mais aussi le créationnisme édulcoré de l’« Intelligent design ». Les théories créationnistes sont caduques.

Cette explication est simple au niveau du principe. Mais les mécanismes de la variation étaient ignorés de Darwin, ce qui l’embarrassait considérablement. La réponse est venue peu après avec la génétique : les mutations sont ces « causes » de la variation qui faisaient défaut à Darwin. Est-on sur ce point au bout de l’explication ? Nullement. Les succès de la connaissance des mécanismes génétiques ont occulté ceci : l’hérédité est un fait, mais il n’est pas vrai qu’il n’y a d’hérédité que de l’ADN. L’hérédité et la génétique expliquent, mais pas totalement. On a découvert ainsi l’épigénétique, nouveau continent pour la recherche biologique et qui en est aux balbutiements.


Vous vous êtes aussi engagé dans des actions de coopération au développement. En quoi consistent-elles ?

J’ai été marqué par mes 4 ans d’assistanat à la faculté d’Agronomie de Tunis. Et j’ai toujours pensé que nos étudiants du Nord sont extraordinairement privilégiés par comparaison avec ceux du Sud. Une des fonctions du Fonds Adrien Bauchau, que j’ai contribué à créer, est d’offrir aux étudiants des pays du Sud l’accès à une meilleure formation. Nous envoyons des enseignants, mais aussi des livres, des ordinateurs (un cyber espace étudiant a été créé à Yaoundé) et nous donnons des bourses à des élèves et étudiants et certaines en petit nombre à des diplômés pour leur permettre l’accès à des recherches au niveau du 3e cycle. Cela se fait avec des moyens modestes. Nous ne sommes pas une ONG, mais une asbl qui tire ses moyens du mécénat et nous fonctionnons exclusivement avec des bénévoles, sans intermédiaires.

Le titre général des trois leçons que vous coordonnez – et que vous donnerez avec Amand Lucas avant Jean-Jacques Quisquater – est « ADN : quand le code de la vie se prend pour ‘da Vita code’ ». Pouvez-vous nous donner quelques lumières sur ce titre assez polémique ou ironique ?

Le cours précédent, donné l’an dernier, portait sur la structure de l’ADN. Il est logique d’enchaîner en parlant du code ; un auditeur en avait d’ailleurs émis le vœu. J.-J. Quisquater est un ingénieur cryptographe, il va je pense nous introduire dans ce monde des codages auxquels les hommes se sont employés – pour diverses raisons – depuis des temps immémoriaux. A. Lucas est physicien théoricien, mais avec une passion pour l’ADN. Il va regarder le code naturel avec ses yeux de théoricien. Est-ce que par exemple on trouve une rationalité dans le code, est-il optimisé ? On peut le noter en tout cas pour le code de Mr Morse (avec ses brèves et ses longues), lequel de manière assez rationnelle, a affecté aux lettres les plus employées les signes les plus simples.

Mon intervention de biologiste porte sur le code de la vie. Il s’agit de montrer ce qu’il est et ce qu’il n’est pas (d’où l’allusion à un code qui se prendrait ou plutôt qu’on prendrait pour sacré). Le mot a deux acceptions. Il a le sens de génome, de séquence de l’ADN (dans la presse, on parle en ce sens « lâche » du « code » de l’homme, de la drosophile etc. qui sont tous différents), et il a un sens strict de table qui permet de passer d’un langage à un autre, à l’instar du morse. Le code dans ce sens strict est lui universel, le même pour tous les êtres vivants, il est une table qui permet de passer de l’ADN aux protéines. (Le mot chiffre aurait peut-être été plus opportun.).

On a découvert la structure de l’ADN en 1953. Il s’agissait d’une structure de très grande longueur (plusieurs mètres dans chacune de nos cellules) faite de 4 éléments (ou ‘digits’ désignés par les 4 lettres A, G, T, C). Cette molécule étant double, comme la main droite et la main gauche, il n’a dès lors pas échappé à ses découvreurs, Watson et Crick, qu’elle pouvait facilement engendrer sa réplique, se transmettre à l’identique. En revanche, on ne voyait pas comment l’ADN pouvait instruire la formation des protéines (qui sont faites elles de 20 acides aminés). Curieusement, c’est un astrophysicien, George Gamow qui est entré alors en scène. Il a vu d’emblée dans cette molécule la possibilité qu’elle code les protéines. Le problème posé aux biologistes était qu’il s’agissait de spécifier les 20 acides aminés des protéines au moyen des 4 seuls signes de l’ADN. Gamow imagine le système de codage le plus parcimonieux : les 4 éléments peuvent signifier 20 acides aminés si le code est en 3 lettres (en 2 lettres, 4x4 ne donne que 16 combinaisons, il en fallait minimum 20). L’aventure qui commence ainsi a été fascinante. D’abord par la personnalité de Gamow. Le grand public le connaît comme un des grands acteurs dans la théorie du Big Bang mais surtout par une série d’ouvrages dans lesquels son héros, « Mr Tomkins », explore les sciences de l’époque. Gamow est un précurseur de ce qu’entreprend l’Académie avec son Collège Belgique, la « divulgation » comme vous désignez la chose. J’aime quant à moi souligner que Gamow visait aussi le public des jeunes (il illustrait ses livres de sa main !), ce qui devrait sans doute nous inspirer alors qu’un désenchantement pour les sciences se manifeste chez nos enfants. Sur le problème du code ADN, Gamow a su fédérer les meilleurs esprits de son temps en un club un peu loufoque, le « RNA tie club » ou club de la cravate. Les 20 membres ordinaires (pour les 20 acides aminés) et les 4 extraordinaires (pour A, G, T, C), tous appartenant aux meilleurs esprits du temps, portaient cravate et épingle à cravate avec l’image de l’ARN. Ils se sont attaqués au « mystère » du code avec une ingéniosité sans pareil et ont durant 10 ans nourri et entraîné une série de travaux remarquables. Mais sur le code lui-même, ils avaient pratiquement tout « faux »! C’est en fait l’expérimentation qui a permis de découvrir la signification du code (son « cracking ») qui s’est achevée plus de 10 ans après la structure de l’ADN.

Je me propose au cours de ma leçon de relater ces pages, parfois ardues, mais parmi les plus belles de la science. C’est que concevoir soi-même un code secret est sans doute assez facile, mais ‘casser’ un code, c’est autre chose. Et puis, quand on dispose enfin du code il reste matière à réflexion : par exemple, ce code est universel mais comment cela se fait-il alors que la diversité foisonne dans la vie ? Et ce code est-il arbitraire ? Est-ce que ce code qui nous donne le moyen de connaître, à partir de la séquence de l’ADN, la nature de toutes nos protéines, acteurs essentiels des mécanismes du vivant, permet-il en quelque sorte de « nous » décoder ? Notre « identité » (terme qui évoque une espèce de revendication, de propriété à défendre) est-elle dans notre ADN. Autrement dit : « Suis-je mon ADN ? ».

Et votre réponse ?

Nous débouchons sur des questions philosophiques… et je ne suis pas philosophe. Ce que le biologiste se doit de faire, c’est, je pense, fournir les éléments actuels de connaissance qui permettent d’éclairer, sous l’angle de sa discipline, ce genre de question. Or, si le généticien utilise le terme de patrimoine génétique, il sait aussi qu’il y a un vaste volet épigénétique dans la détermination des caractéristiques du vivant. Et ceci reste un des tout grands chantiers de la biologie contemporaine.


Propos recueillis par François Kemp

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