L'araigné, la chèvre et le savant

L'araignée d'or. Elle construit son nid avec le matériau le plus résistant du monde. Aucun acier, aucune fibre synthétique à ce jour ne présente une stabilité comparable à celle de la soie d'araignée. Mais l'homme n'a pas encore réussi à exploiter ce matériau, car les araignées sont impossibles à domestiquer.

Des scientifiques viennent de décrypter le code génétique de ce fil de soie, ouvrant la voie à sa synthèse artificielle.

Jeffrey TURNER, Nexia, Montréal
"Voici une analyse chimique détaillée d'un gène de la soie d'araignée naturelle. Il faut d'abord isoler les gènes de la soie et en caractériser les constituants chimiques de base. Nous nous intéressons à la soie car la soie d'araignée naturelle ou artificielle est à la base de tout le concept du bio-acier, c'est-à-dire de la fabrication artificielle de soie d'araignée."

C'est ici à Montréal, après cinq années de recherches intenses, que Jeffrey Turner a réussi à introduire le gène de la soie d'araignée dans le code génétique de chèvres. Dans ce laboratoire, la mise au point du bio-acier a débuté avec une chèvre artificielle.

Jeffrey TURNER
"Nous testons soigneusement chaque gène de soie d'araignée dans ce système. Il s'agit d'une chèvre artificielle. Tout ce que nous avons fait, c'est introduire les gènes dans des cellules contenues dans ces cartouches. Nous introduisons ensuite de l'oxygène dans les cartouches, afin de simuler les poumons de la chèvre, avec des pompes qui simulent en même temps l'action du cœur. Nous sommes capables ici de produire de la soie d'araignée en faible quantité avant de passer aux chèvres."

De la soie d'araignée au laboratoire ? Mais pourquoi a-t-on encore besoin d'une chèvre ?

Jeffrey TURNER
"Ce type de système peut produire de l'authentique soie d'araignée synthétique, mais le coût en est très élevé : des dizaines de milliers de dollars, alors qu'une petite chèvre peut produire ce matériau pour un coût nettement inférieur, à peine quelque cents (prononcer cèntts) ou dollars."

Jeff Turner rend de très fréquentes visites aux chèvres à leur étable, à une heure de voiture au nord de Montréal. Le site est totalement coupé du monde extérieur, comme l'impose la législation canadienne en matière de génie génétique. Les rares voisins connaissent les particularités des animaux élevés ici et acceptent ces recherches.

Dans cette étable, 150 chèvres et une poignée de brebis sont maintenues en bonne santé par cinq assistants. Elles produisent de la protéine de soie d'araignée dans leurs glandes mammaires. Les chercheurs essaient actuellement de trouver la race de chèvre qui serait le plus adaptée à la production de soie. Pour Jeff Turner, la chèvre est l'animal le mieux approprié.

Jeffrey TURNER
"Les chèvres sont très intéressantes, car elles combinent la faculté de produire une descendance rapidement et de donner du lait en grande quantité. C'est donc une situation très avantageuse. Les vaches produisent une grande quantité de lait, mais les périodes de croissance sont très longues. Il faut beaucoup de temps pour passer du veau au lait."

Les chèvres ignorent tout de la valeur de leur lait, mais elles connaissent très bien le chemin de la trayeuse. Un litre de lait contient environ 20 grammes de protéine de soie d'araignée. Après filtration, le lait reste propre à la consommation. Jeffrey Turner espère commercialiser les premiers produits à base de soie d'araignée d'ici un ou deux ans, sous le nom de bio-acier. Pour cela, il lui faudra environ dix fois plus de chèvres qu'aujourd'hui. De nouvelles étables sont déjà en construction.

Après son isolement et sa purification, la protéine est filée pour obtenir des fils de soie. Un procédé secret, qui se déroule derrière des portes fermées.

Voici les premiers fils au monde de ce super matériau qui est censé éclipser tout ce qui existe à ce jour.

Jeffrey TURNER
"Un faisceau de filaments de ce type, torsadés pour former un câble de la taille de votre doigt, aurait une résistance suffisante pour arrêter un avion en plein vol."

Ou une balle. L'armée canadienne investit actuellement dans le développement du bio-acier, car la soie d'araignée augmenterait considérablement le confort des gilets pare-balles.

Jeffrey TURNER
"Les protections balistiques actuelles sont extrêmement lourdes et peu flexibles, car elles contiennent des plaques en céramique. Grâce à la soie d'araignée synthétique, nous espérons pouvoir supprimer ces plaques et fabriquer un gilet qui serait beaucoup plus souple, plus confortable à porter, mais qui aurait les mêmes performances en matière d'arrêt des balles."

À condition que la soie d'araignée tienne en pratique les promesses de la théorie.

À l'université de la Colombie britannique, à Vancouver, le physicien Carl Michal étudie actuellement les propriétés de la soie d'araignée. Pour cela, il a construit un champ magnétique ultra-puissant, qui lui permet d'analyser la structure des minces filaments à des températures extrêmement faibles. Il est également convaincu de l'extraordinaire résistance du matériau, mais le regard qu'il porte actuellement sur la soie d'araignée n'est pas aussi euphorique que celui de Jeffrey Turner.

Carl MICHAL, Physicien, Université de Colombie Britannique
"La soie présente d’excellentes propriétés qui intéressent l'industrie. Mais d’autres sont négatives pour une demande commerciale, elle a aussi certaines caractéristiques que l'on ne souhaite pas dans une optique commerciale. Ces fibres présentent un phénomène appelé supercontraction. Quand elles absorbent de l'eau, elles se contractent à environ la moitié de leur longueur. Ce n'est sans doute pas très favorable pour une ceinture de sécurité."

Il reste donc beaucoup à faire avant d'imiter les araignées. Et la Néphila a désormais également de la concurrence en Allemagne. Dans une serre de l'institut de phytogénétique et de recherches botaniques de Gatersleben, près de Magdeburg, on cultive en effet du tabac à soie d'araignée. Le tabac, plante favorite des généticiens, incorpore très facilement un matériau génétique étranger, pousse et se reproduit rapidement. Mais il peut produire seulement quelques millièmes de gramme de protéine de fil d'araignée. Les chercheurs envisagent donc de passer bientôt au soja ou à des pois.

Mais le législateur interdit toute plantation en champ. Les chercheurs ne disposent donc que d'une petite serre pour leur tabac à soie ; trop peu pour produire des quantités suffisantes de protéine. Aussi ils n'ont encore produit aucun fil de soie d'araignée.

La course pour la soie d'araignée a débuté au niveau mondial. Mais à ce jour, l'araignée d'or reste la seule créature capable d'utiliser le matériau miracle. Combien de temps conservera-t-elle ce privilège ?

Sur la piste des gènes du cancer.

Quand des cellules cancéreuses dégénèrent et donnent naissance à des tumeurs, ce sont finalement toujours les gènes présents sur les chromosomes du code génétique qui en sont responsables. Tout ce qui provoque un cancer est inscrit dans les gènes de la cellule. L'étude des gènes pourrait donc être à l'origine d'un futur traitement individualisé du cancer.