Quelques mémoires de ma carrière de chercheur en biologie (2) : les épinards.

Lorsque le CNRS me pria poliment de me reconvertir à la biologie végétale (relire le précédent épisode) je n’y trouvais aucun inconvénient, quoi de plus normal que d’aller du coeur de porc qui fut le matériel de mes études de thèse aux épinards car il n’y a pas de grandes différences entre les êtres vivants. Nous sommes tous issus de bactéries primordiales qui ont colonisé la planète avec un fait remarquable, l’apparition des bactéries utilisant l’énergie solaire pour vivre à une époque reculée, très reculée, où il régnait un atmosphère très riche en gaz carbonique entourant la planète Terre. L’évolution que Jacques Monod appella à juste titre le hasard fit que de ces structures primitives, par nécessité (toujours pour paraphraser Monod), évoluèrent vers des organisations multicellulaires complexes qui ont finalement abouti, un milliard d’années plus tard vers l’être humain. Cet être humain se croit – quel orgueil ! – au centre du monde, une vieille réminiscence des principes fondateurs de la papauté, alors que les épinards sont des êtres vivants beaucoup plus complexe que l’homme, tant sur les plans génétique que métabolique.

L’épinard est un animal de laboratoire au même titre que la souris ou le ver nématode Caenorhabditis elegans et quand je me retrouvais dans un environnement de recherche industrielle privé, le centre de recherches de Rhône-Poulenc-Agrochimie, il me fut signifié de rechercher de nouvelles cibles herbicides. Il faut que je m’arrête un instant sur ce changement d’affectation sous la houlette du CNRS. Lorsque je pris mes nouvelles fonctions dans ce prestigieux laboratoire de recherches en agronomie mes collègues de l’Université – tous des gauchistes post-soixante-huitards attardés (et c’est toujours le cas aujourd’hui) – me traitèrent de rénégat, de vendu aux intérêts industriels privés, de vendu puisque j’allais mettre mes connaissances acquises aux frais de l’Etat au service des intérêts financiers et industriels d’une société qui bafouait les règles de bonne conduite de l’Université. Ah bon ? Je n’ai au contraire jamais travaillé dans un laboratoire aussi soucieux des normes de protections environnementales, nous étions au milieu des années 1980, et du respect de l’éthique fondamentale de toute recherche scientifique. Travailler sur des épinards était tout aussi captivant que de travailler sur le placenta humain, ce que je fis quelques années auparavant, ou plus prosaïquement sur les coeurs de porc.

Après une brève réunion entre mon nouveau patron oeuvrant au sein du CEA (Commissariat à l’énergie atomique) et le Directeur des recherches du centre, il me fut confié le défi d’élucider la biosynthèse des vitamines B1 et B6 chez la plante afin de localiser, donc, une nouvelle cible herbicide potentielle.

J’ajouterai ici une petite anecdote au sujet du glyphosate qui venait d’être découvert par Monsanto. Il se trouve que cette découverte fut le résultat d’une erreur de manipulation du technicien de la serre dans laquelle était testée cette molécule nouvelle et incroyablement simple sur le plan strictement chimique. Ce technicien avait oublié de nettoyer le carré de terre dans lequel les essais avaient été réalisés avant de partir en vacances. À son retour il constata que toutes les plantes étaient mortes et il appella le responsable des essais. Or il se trouve que cette molécule avait été également testée une année auparavant par la société dans laquelle je venais d’arriver pour sévir dans mes recherches. Le technicien de la serre avait été tout simplement plus discipliné que son homologue américain et l’effet du glyphosate fut ignoré car cet herbicide n’agit pas instantanément. J’ajouterai après avoir relaté cette anecdote qu’à cette époque il était donc vital pour la société d’identifier une nouvelle cible herbicide pour se laver de ce genre d’affront.

À force d’acharnement et de créativité dans le domaine analytique j’eus au moins la satisfaction de pouvoir publier quelques articles relatifs à cette biosynthèse des vitamines du groupe B qui était alors inconnue mais qui ne firent pas un grand bruit car il était acquis que les plantes descendaient des bactéries photosynthétiques et que cette biosynthèse ne pouvait pas être différente de celle des bactéries ce que mes travaux vérifièrent largement. Un chercheur rémunéré par l’Etat doit prouver qu’il travaille, ce que je fis donc. En fait pour trouver une cible pour un nouvel herbicide il aurait suffi de travailler sur des bactéries photosynthétiques. Et si une molécule parmi la collection de plusieurs centaines de milliers dont disposait alors ce centre de recherche montrait un effet alors il serait plus approprié de s’affranchir de travaux de recherche complexes. C’était l’époque où ce que l’on appelle le screening haute fréquence était mis en place par les grands laboratoires pharmaceutiques ou impliqués dans la recherche phytosanitaire.

Cette approche consiste à cultiver des bactéries, des levures ou des cellules végétales dans des boites comportant 96 petites alvéoles et d’y ajouter des milliers de produits différents à l’aide de robots, des produits qui sur le plan chimique diffèrent le plus souvent d’un iota puis d’examiner les résultats eux-mêmes analysés automatiquement. Lorsque ce type d’approche totalement déshumanisé et livré au hasard pur signale un « hit » – un résultat pour parler français – la molécule repérée par un code-barre est confiée à une technicienne qui suivra un protocole rigide d’identification du mécanisme d’action du produit en question.

Autant dire que pour moi il ne s’agissait plus de science mais de loterie, en quelque sorte. C’est toujours ainsi que les grands groupes, et plus que jamais car tout est robotisé, pharmaceutiques et agrochimiques travaillent aujourd’hui avec quelques améliorations tout de même. En un peu plus de 30 ans les choses ont bien changé. Par exemple la puissance de modélisation des ordinateurs fait qu’à partir d’une séquence de l’ADN du gène codant pour un enzyme on peut prédire sa structure spatiale. Il suffit alors de manipuler une levure ou une bactérie pour produire la protéine d’intérêt puis de trouver les conditions pour arriver à la cristalliser, une opération effectuée à l’aide de robots dès l’instant où il a été possible d’obtenir des quantités suffisantes de cette protéine à l’aide de microorganismes génétiquement modifiés à cet effet mais néanmoins purifiées par des « petites mains » car il faut tout de même un minimum d’intervention humaine, pour réaliser une étude cristallographique dans un centre disposant d’une synchrotron qui permet d’émettre des rayons X de grande qualité.

Les résultats sont ensuite traités à l’aide de puissants ordinateurs et alors le chimiste pourra, toujours à l’aide d’ordinateurs de modélisation, concevoir une molécule chimique susceptible d’inhiber l’activité de l’enzyme en question, et le tour est joué.

La créativité telle que je la concevais car je faisais partie de ces chimistes des protéines de la vieille école a perdu tout son sens et c’était là le point auquel je fus confronté car j’étais et je voulais rester un chercheur de « paillasse », cette table carrelée sur laquelle on travaille avec des tubes à essai et il me fallut peu de temps après ces quelques années passées de recherche sur la biosynthèse des vitamines du groupe B chez les plantes pour aller frapper à la porte du Directeur des recherches du centre et le prier de me confier un autre sujet de travail correspondant mieux à mon savoir-faire de vieux crabe des protéines. Ce sera l’objet d’un prochain épisode de ces mémoires.

17 réflexions au sujet de « Quelques mémoires de ma carrière de chercheur en biologie (2) : les épinards. »

  1. J’ai vécu des expériences similaires au début de ma carrière quand je travaillais dans le privé dans la recherche et le développement de formulations chimiques pointues réservées à des professionnels (B to B). J’utilise personnellement mon intuition quand je suis à la paillasse car je considère que l’intuition est un des meilleurs boosters de l’intelligence. L’intuition permet de raccourcir efficacement les délais.
    J’étais donc « project manager » et je me souviens d’un projet où j’ai fait le boulot en une semaine, histoire d’avoir une étude de faisabilité sous la main comme point de départ, avant de signer le cahier des charges du projet chez les gars du marketing. Mes collaborateurs (docteurs en chimie) ont trouvé que le petit Frenchie que j’étais ne travaillait pas selon les règles de l’art et m’ont expliqué de façon courtoise (politesse British) que mon boulot ne valait rien.
    J’ai dit : « OK vous avez carte blanche, pas de délais serrés sur ce coup là, faites-vous plaisir et impressionnez moi ». Ils ont mis une année pleine pour arriver au même résultat en passant par d’autres substances actives plus chères. Leur méthode : l’utilisation des plans d’expériences informatisés (+ diagrammes d’Ishikawa à toutes les sauces pour ceux qui connaissent).
    La leçon a porté ses fruits, ils ont compris que l’intuition (ou le pifomètre bien gradué) est un élément essentiel de la recherche.
    Ca raccourcit les délais efficacement. C’est exactement la même chose quand un parfumeur crée un parfum : il ne s’amuse pas à recréer les millions de combinaisons possibles de son mélange à 30 ingrédients. Son nez et son expérience lui permettent de faire mouche en quelques semaines pour un coût final optimal.

  2. @Jacques Henry : lisez donc ceci, ça donne de l’eau à votre moulin et ça vous fera sourire : https://fr.wikipedia.org/wiki/Foldit (de mémoire, c’est un môme de 13 ans et une femme au foyer d’une quarantaine d’années qui ont permis d’élucider la structure tridimensionnelle d’une protéase avec le jeu FoldIT).

  3. Mon expérience personnelle sur la créativité : en général, les meilleurs créatifs sont des personnes pas forcément géniales en relations humaines (quoique si on se met en relation empathique avec elles, elles se révèlent et nous montrent des choses que leurs inhibitions naturelles nous empêchent de voir), souvent à contre-courant de la pensée dominante, rêches, revêches, rugueuses, parfois caractérielles, mais qui, si on leur lâche la bride et qu’on leur fait confiance, peuvent obtenir des résultats étonnants, et si on a de la chance, des résultats extraordinaires.
    Bref, on ne peut pas obtenir des résultats extra-ordinaires avec des gens ordinaires.
    Logique.

  4. Les plus grand adversaires du glyphosate sont allemands et ils parlent de « Glyphoshima » pour le glyphosate qui n’est juste qu’un acide aminé (la glycine) sur lequel on a branché un radical phosphate (le phosphate est un des aliments des cellules vivantes). L’inventeur en est le chimiste Henri Martin travaillant dans la société belge Cilag (devenu Janssen aujourd’hui). Cela a été le début de la synthèse de produits anti-calcaires appelés des « phosphonates » qu’on retrouve d’ailleurs dans toutes les lessives. Ces produits sont des complexants de cations métalliques (anticalcaires, anticorrosion, …) et ont été brevetés comme tels au début des années 60.
    Du coup, les petits frères du glyphosate sont dans toutes les lessives. Via probablement des chimistes comme Rhône Poulenc, ce n’est qu’en 1970 que Monsanto a eu l’idée de le breveter comme agent herbicide..car comme on le sait, les américains ont toujours été de très mauvais concepteurs mais d’excellents vendeurs (le principe de base chez l’oncle Sam, c’est de voler les technologies d’autrui depuis toujours : « steel with pride » est leur crédo).

    On ne sait pas très bien qui en a donné l’ordre, mais les écologistes, surtout les allemands, ont crié au loup à tue-tête. Le glyphosate, c’est du TNT. De la bombe. Ca va nous péter à la gueule. Puisqu’on vous le dit. Tous aux abris ! Je soupçonne des groupes chimiques allemands et américains d’avoir payé les écolos pour allumer la mèche contre le glyphosate quand le brevet a expiré et que sa fabrication est passée sous contrôle chinois (quand des écologistes organisent une opération de communication de grande envergure, il faut toujours se demander qui en est le sponsor).

    Bon, c’est sûr, un acide aminé « bâtard » comme le glyphosate, ça fout le bazar dans la biosynthèse des protéines (remplace les acides aminés « aromatiques » et complexe les cation divalents nécessaire au bon fonctionnement de nombreuses enzymes pour faire ultra-simple) et rend les végétaux ainsi traités au bout d’un certain temps non viables. Mais il faut attendre un moment quand même, on ne parle pas d’un défoliant comme l’agent orange ou d’une dioxine.
    Bref, les végétaux traités au glyphosate meurent et l’agriculteur qui les voit comme de mauvaises herbes en est très content, ces vilaines herbes parasites voulant parasiter ses cultures.
    Voila pour le côté scientifique, mais on n’en a pas pour autant fini avec les écologistes.

    Focalisons nous maintenant sur les écologistes allemands : ils sont blancs comme neige bien entendu et ils ont curieusement oublié que leurs grand-parents ourdissaient de sacrées manigances financées par les américains du temps des cartels de la chimie et des matières premières de base dans les années 20 (je pense notamment à IG-Farben, qui a généré ensuite Bayer, BASF, Hoescht, Henkel, etc…les gros de la chimie mondiale, à sa dissolution après la seconde guerre mondiale), n’ont pas remboursé leurs dettes de guerre, ont permis au 3ème Reich de venir au pouvoir, ont utilisé abondamment une main d’oeuvre bon marché pour faire tourner leurs usines (prisonniers de guerre dans les Stalags) et accessoirement ont fait des expériences in vivo sur cette même main d’oeuvre (STO et juifs en camps de concentration). Leur richesse actuelle vient en partie de ces turpitudes passées.
    Ce serait bien qu’on rappelle un peu l’histoire de leurs ancêtres à ces anges de la sainte écologie germanique qui se parent de toutes les vertus et qui nous font chier avec leurs éoliennes à deux balles, et leurs récriminations contre le glyphosate. Nous aussi, on connait la chimie, la biologie..et l’histoire en France.

    C’est vrai, les écolos teutons ne blâment jamais la sainte chimie allemande qui n’a pas inventé le glyphosate, le pesticide tueur de mauvaises herbes qui ne tue pas les humains…les concurrents de la chimie allemande sont morts les uns après les autres : Rhône-Poulenc a totalement été dépecé par morceau par un idiot patenté du nom de Fourtou (malheureusement français), le belge Solvay a absorbé ce qui en restait. L’américain Monsanto a été phagocyté à grand frais par l’allemand Bayer. Le britannique ICI n’est plus que l’ombre de lui-même depuis son acquisition par le hollandais Akzo-Nobel. Bref, il ne reste plus grand monde pour emmerder les allemands dans la chimie en Europe. Juste quelques écolos qui crient au loup contre le glyphosate en ayant oublié pourquoi.

  5. Juste un petit commentaire. Je ne pense pas que le glyphosate puisse perturber la biosynthèse des protéines ; ça se saurait depuis longtemps ! Le glyphosate n’inhibe qu’un seul enzyme, l’EPSPsynthase, et c’est ce qui fait sa réputation. On ne sait pas pourquoi il est toxique pour certains poissons. Ce dernier point aurait pu faire l’objet d’une thèse pour un jeune étudiant surtout avec les techniques d’investigation actuelle des métabolomes et des protéomes qui sont entièrement automatiques (dans les laboratoires bien équipés). Mon intuition est que le glyphosate interfèrerait au niveau des branchies de certains poissons mais ce n’est qu’une intuition.

    • Exact, je savais que mon explication était trop simpliste (elle est clairement fausse sur un plan scientifique, mais pratique pour le profane), ce n’est pas le glyphosate qui remplace les acides aminés aromatiques, il inhibe l’EPSPS (5-Énolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) par inhibition compétitive avec le phospho-énolpyruvate qui catalyse la production d’acides aminés aromatiques.
      Les gens qui nous lisent risquent d’être perdus par ce jargon de biochimistes.
      Il suffit de dire que les acides aminés aromatiques (Phenylalanine, Tyrosine et Tryptophane) ne sont (peu ou) pas produits dans les plantes à cause du glyphosate, et donc les protéines les contenant ne peuvent plus être produites.
      Le glyphosate doit être vu, non pas comme une substance toxique, mais comme un « leurre biochimique » : la biosynthèse des protéines s’en trouve donc perturbée et la plante meurt par manque des briques essentielles à son métabolisme.
      Vous m’arrêterez si cette explication vous parait fausse.
      Plus précisément, l’EPSPS n’existe pas chez les animaux et donc, le glyphosate n’a pas d’action sur l’homme. Le glyphosate ne peut se combiner de façon fatale avec l’ADN (ou alors il faut supposer que la glycine et d’autres acides aminés le sont…ce qui n’est pas le cas), ce qui veut dire que son action n’est ni cytotoxique ni génotoxique comme le prétendent les écologistes, notamment allemands (sur la base des commentaires irresponsables du CIRC). Sa DL50 orale chez le rat est d’ailleurs de 10,000 mg/kg environ ce qui est énorme (en clair, il faut faire avaler 10 g de glyphosate par kilo de masse corporelle pour tuer la moitié d’un échantillon de rats de laboratoire). Par comparaison, la DL50 de la glycine, l’acide aminé le plus simple est de 8000 mg/kg, toujours chez le rat…donc la toxicité du glyphosate est inférieure à celle de la glycine, ce qui est à des années-lumières des discours alarmistes des écologistes.
      Bref, dire que le glyphosate est une substance dangereuse est une vue totale de l’esprit. Il suffit de regarder sa FDS (fiche de données sécurité) faite par l’INRS pour s’en convaincre : http://www.inrs.fr/dms/ficheTox/FicheFicheTox/FICHETOX_273-1/FicheTox_273.pdf
      Pour ce qui est de la toxicité du glyphosate pour les organismes aquatiques, personnellement je ne la regarde jamais car ces organismes vivant dans l’eau, tout changement de leur milieu peut leur être fatal (du lait déversé par une laiterie par erreur suffit à tuer tous les poissons qui y vivent). On a vu ça par exemple en 2015 à Vesoul quand des agriculteurs au bord de la crise de nerf ont déversé 15000 litres de lait sur le parking d’un hypermarché…une partie du lait s’est déversé dans le cours d’eau du coin et a zigouillé tous les poissons qui s’y trouvaient.
      Donc, la « fish toxicity » du glyphosate est une donnée qui n’a aucune pertinence toxicologique.

      • PS : par contre, tester la pureté d’une eau comme le fait par exemple de laboratoire de la ville de paris avec des truites, c’est excellent. A la moindre trace de contaminants, ces poissons hypersensibles vont devenir malades, voire mourir. Donc, ne pas utiliser les critères de toxicité d’une substance en lieu et place des critères de pureté d’une eau (je sais, ça fait travailler les laboratoires de toxicologie qui depuis la mise en place du règlement européen REACH ne chôment plus).

        Tout ça me rappelle l’affaire des produits lessiviels (tensio-actifs de la classe des nonyphénols éthoxylés) qui furent accusés de provoquer des hermaphrodismes chez les poissons par « oestrogenic effect » : un truc bidon inventé par les écologistes au début des années 80 pour attaquer les fabricants de produits de nettoyage de la vaisselle qui se déversaient dans les rivières en transformant les poissons mâles en femelles…il suffit simplement de comparer la structure de l’oestradiol avec le nonylphénol (éthoxylé sur la chaîne alkyle ou non). Aucun rapport entre les deux structures. Donc enfumage colossal.
        Cette affaire a connu beaucoup de succès dans les médias dans les années 80 et 90, grâce aux associations écologistes (probablement financées par BASF et les autres grands de la chimie allemande qui voulaient prendre le marché des nonylphénols éthoxylés pour caser leurs alcools gras éthoxylés plus onéreux et j’avoue qu’ils ont réussi superbement leur coup).
        Le fin mot de l’histoire est venu de quelques études canadiennes (rapidement étouffées par les industriels du secteur pharmaceutique) indiquant que ce sont les urines des femmes, notamment celles sous pilule contraceptive, qui sont à l’origine de cette hermaphrodisme des poissons, les eaux de rejets en milieu naturel en contenant d’infimes proportions (certes mais une hormone agit à des des doses infimes) non éliminées par les procédés de traitement des eaux domestiques (demander conseil à des sociétés en pointe dans le domaine comme le français Degrémont).
        Bilan des courses : beaucoup de laboratoires de recherche publics se sont lancés dans ce délire et continuent d’ailleurs leurs travaux en étant grassement financés par l’état…à l’image des laboratoires qui vivent des subsides publics sur le prétendu réchauffement climatique.
        « L’effet oestrogénique » est devenu un domaine de recherche très important en physiologie végétale et animale depuis 40 ans. On parle aujourd’hui de « perturbateurs endocriniens » (c’est comme pour le climat, la sémantique marketing faisant, on est passé du réchauffement climatique au dérèglement climatique pour élargir la problématique et ratisser large) pour qualifier des substances « hormono-mimétiques » (qui miment une hormone sans en avoir la structure, capable de transformer les hommes en femmes, du moins dans le meilleur des cas, ces substances abaisseraient le nombre de spermatozoïdes dans les éjaculats et seraient la cause de l’infertilité croissante des hommes…).

      • Pourriez-vous, tenter, d’expliquer cela Mme Corinne Lepage qui déblatère sur moultes radios (Europe1 ce matin) sur le « poison » qu’est le glyphosate.
        La « preuve » selo elle, la confirmation de la condamnation de Monsanto par un tribunal américain pour sa responsabilité dans le lymphome d’un agriculteur US..
        Quand on connait (un peu) comment marche la « justice » aux USA, on imagine très bien que Monsanto avait omis d’inscrire sur la notice d’utilisation, qu’il était fortement déconseillé d’ingurgiter du glyphosate pur tous les jours à doses élevées, ce qu’aurait fait le malheureux agriculteur, car « Votre honneur, ce n’était pas indiqué ».
        Je caricature, mais à peine.
        Quand, de plus, Mme Lepage est avocate spécialisée, avec son mari Me Huglo dans les litiges environnementaux, même si on en n’est pas encore à la juridicisation « à l’américaine » en France, ça ressemble assez furieusement à un conflit d’intérêt (anticipé ?)

      • @pastilleverte : lol vous avez mille fois raison…qu’une avocate sans aucune connaissance scientifique se permette de mettre son grain de sel dans des problèmes très techniques qui la dépassent de mille coudées égyptiennes, c’est qu’il y anguille sous roche…voire baleine sous gravillon 🙂
        Moi à sa place, je me préoccuperais au minimum de faire un régime avec suivi médical (elle est obèse)…car le moins qu’on puisse dire, c’est que la petite madame qui donne des leçons de morale sur la santé humaine et environnementale ne s’applique pas ses bons préceptes à elle-même.

  6. @camembert
    Pour déceler la présence d’un produit toxique dans l’eau il y a aussi les lemnas et les daphnées mais ça paraît probablement un peu rétrograde. J’ai beaucoup travaillé avec des lemnas (aussi appelées lentilles d’eau). Ces petites plantes sont extrêmement sensibles aux polluants. Pour le glyphosate j’ai écrit de nombreux billets sur ce blog et je suis convaincu qu’il s’agit d’un faux combat car les produits de formulation sont probablement très dangereux. Si vous voulez vous suicider buvez un verre de liquide pour vaisselle, c’est radical !

  7. Aller chercher son dernier billet, sans retour, au rayon des produits ménagers d’un supermarché, c’est tout de même moins « glamour » que s’envoyer une bonne rasade de ciguë derrière les amygdales comme le bon père Socrate !

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