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Biohacking : le futur de la recherche en biotechnologie ?

Date de publication
28 avril 2017
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biohacking

Sorte de fablab consacré aux sciences du vivant, les « biohacking spaces », venus des États-Unis, ont débarqué en Wallonie.

Jonathan Ferooz est docteur en Biologie, issu de l’université de Namur, spécialisé en microbiologie. C’est aussi le concepteur du premier laboratoire de biohacking en Belgique, DIYbio Belgium. Il a été créé en 2012 et installé à Nivelles, dans les locaux de Culture in Vivo, un centre de formation aux métiers de la biotechnologie.

biohackingPour Jonathan Ferooz, le biohacking répond à plusieurs problématiques rencontrées aujourd’hui dans le monde de la recherche. Et pas seulement dans le domaine du vivant. Toute proportion gardée, comme dans les fablabs, les biohackers mettent du matériel à disposition d’« amateurs » qui s’initient à la discipline ou à des chercheurs qui souhaitent développer leurs propres projets en-dehors des universités ou des groupes pharmaceutiques. Et comme dans les projets « open-source » issus du monde l’informatique, ces projets s’enrichissent, se partagent et s’accélèrent grâce à la co-créativité.

Désormais, je fais de la recherche autrement, j’innove autrement. On est dans un nouveau monde.

C’est durant la rédaction de sa thèse qu’il a eu l’intuition de tout ce que cette nouvelle façon de faire de la recherche pouvait apporter.

Le sujet de sa thèse?

« J’ai travaillé sur un domaine très spécifique, le flagelle de la bactérie pathogène Brucella ».

Le flagelle bactérien est un appendice rotatoire filamenteux ancré dans les membranes bactériennes : c’est lui qui permet à la bactérie de se mouvoir. Jonathan Ferooz est aujourd’hui un expert mondial dans un domaine très particulier, portant sur un point très précis du déplacement de la bactérie.

Les avantages que pourraient apporter le biohacking ?

1. Co-créativité et partage des résultats : « Nous sommes sans doute une trentaine d’experts dans le monde à faire évoluer les connaissances sur ce sujet très particulier. Le biohacking pourrait être une opportunité pour intégrer plus de personnes au projet. Et ainsi accélérer la recherche dans ce domaine très spécifique par exemple ».

2. Des outils de recherche disponibles à la maison : « durant ma thèse de doctorat, j’aurais adoré pouvoir également travailler de chez moi, en disposant d’un petit laboratoire personnel où je poursuivrais mes recherches durant mon temps libre. Car, en fait, c’est super simple de travailler sur des bactéries ».

DIYbio dans la photocopieuse…

biohackingC’est en découvrant, dans la photocopieuse d’un laboratoire, un article de la revue « Nature » consacré au mouvement DIYbio (do-it-yourself biology) que Jonathan Ferooz a pris connaissance de tout le potentiel de cette nouvelle approche.

Avant d’acquérir ses premières lettres de noblesse – consacrées par le soutien de revues prestigieuses qui relèvent que la « biologie citoyenne » est aujourd’hui un exemple que devraient suivre les universités – le « biohacking » s’est d’abord appelé assez péjorativement « biologie de garage » ou « biopunk ».

 

Depuis peu, on parle de « biologie participative » ou citoyenne.

Aujourd’hui, la « biologie de garage » est surtout célébrée « pour le potentiel qu’elle détient pour la démocratisation de la science, pour l’essor d’une « science citoyenne », pour l’« empowerment » des gens ordinaires, et pour sa valeur éducative, économique et socioculturelle » écrit Morgan Meyer dans « Bricoler, domestiquer et contourner la science : l’essor de la biologie de garage ».

Jason Bobe, co-fondateur de DIYbio, cité par Morgan Meyer, explique d’ailleurs : « [dans] un certain sens, nous sommes en train de retourner vers quelques-unes des racines de la biologie, où les scientifiques avaient des laboratoires dans leurs petits salons. […] C’était de la science « petit salon ». C’était quelque chose qui ne se produisait pas souvent dans des cadres institutionnels ; c’était quelque chose qui se produisait à la maison ».

De quoi a-t-on besoin?

Comme dans un fablab, le biohacker n’est pas très gourmand. Il a besoin:

  • d’un lieu;
  • d’un peu de matériel (qu’il achète en seconde main ou qu’il crée lui-même);
  • de quelques matières de base qu’il peut acheter en grande surface.

 

Mais, comme dans les fablabs, la recherche DIYbio, c’est aussi et surtout un formidable accélérateur, une « nouvelle façon de mener un projet de recherche, une nouvelle façon de faire de la science, explique Jonathan Ferooz. Désormais, je fais de la recherche autrement, j’innove autrement. On est dans un nouveau monde. Et le champ à explorer est énorme».

Le biohacking au confluent de multiples innovations

biohackingCe mouvement ne vient pas de nulle part. Comme souvent, il apparait aussi parce que les technologies le permettent. Le biohacking, apparu en 2010 aux États-Unis, est né parallèlement au développement de la biologie de synthèse (biologie synthétique). Il s’agit d’un domaine scientifique et biotechnologique émergeant qui combine biologie et principes d’ingénierie, dans le but de concevoir et construire (« synthétiser ») de nouveaux systèmes et fonctions biologiques, avec des applications notamment développées par et pour les secteurs agropharmaceutiques, chimiques, agricoles et énergétiques.

Des bonds de géant

Le biohacking s’inscrit aussi dans les bonds de géant qu’a fait la biologie moléculaire, née au siècle dernier.

Grâce notamment à la démocratisation du séquençage du génome humain : en 2003, le premier séquençage du génome humain a pris 13 ans et couté 3 milliards de dollars. En 2016, et pour 999 dollars, le séquençage de votre génome est disponible sur une app’.

Située au croisement de la génétique, de la biochimie et de la physique, la biologie moléculaire :
• essaie de comprendre les mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire,
• désigne également l’ensemble des techniques de manipulation d’acides nucléiques (ADN, ARN), appelées aussi techniques de génie génétique.

Notons aussi l’apparition de divers outils innovants, jadis réservés et jalousement conservés entre les murs des laboratoires universitaires et privés, et qui aujourd’hui sont disponibles dans les « biohacking spaces ».

biohackingPar exemple, cette sorte de ciseau génétique baptisée CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) : il s’agit d’une enzyme spécialisée pour couper l’ADN. Cette enzyme peut être utilisée en génie génétique pour modifier facilement et rapidement le génome des cellules animales et végétales. Ce genre d’outils existait depuis les années 1970 mais ils étaient bien moins efficaces et bien plus coûteux que Cas9. « C’est une des révolutions de ces dernières années », explique Jonathan Ferooz.

Pour en savoir plus sur l’usage de cet outil par les biohackers, lire cet article de Nature.

Depuis peu, on peut aussi se procurer pour quelques centaines d’euros:

  • Un laboratoire mobile permettant des manipulations génétiques : il a été créé et est commercialisé par la société britannique Bentolab.
  • Et il existe d’autres exemples très intéressants dans le même style: l’AminoLab (un autre labo portable ) ou l’Open PCR (une « photocopieuse à ADN » à fabriquer soi même ).

Éthique et biosécurité

Cette profusion d’outils permettant de créer des organismes génétiquement modifiés pose évidemment des questions d’ordre éthique. Ils challengent la réflexion des autorités chargées de la biosécurité. C’est sans doute ce qui explique la difficulté du biohacking à s’inscrire dans l’univers de la recherche. « Et pourtant, explique Jonathan Ferooz, il pourrait être aussi un moyen d’éduquer la population sur la biosécurité et les bonnes pratiques de laboratoire ».

DIYbio Belgium est en effet l’un des exemples de ce qu’il est possible de faire aujourd’hui. « Faire de la biologie moléculaire chez soi, c’est désormais techniquement possible. Et il est évident qu’un peu partout dans le monde, cela se fait déjà. DIYbio Belgium regroupe des experts en biosécurité qui pourraient informer les particuliers, et pourquoi pas, encadrer toutes les démarches nécessaires à la création d’un laboratoire DIY en suivant la législation en vigueur ».

La législation européenne est très restrictive

Les États-Unis sont encore restrictifs par rapport au biohacking mais l’Union Européenne l’est encore plus. Comme le mouvement a démarré aux USA, les américains ont accumulé une avance d’environ 10 ans dans ce domaine. Même si tous les pays européens ne sont pas logés à la même enseigne. « A la différence des autres pays européens, la Belgique est sans doute un terrain fertile pour ce genre d’expérience. La Wallonie est très active dans le domaine des biotechnologies et nous avons une vision innovante qui est propice au changement. Nous, les Belges, pourrions prendre le lead, en Europe, sur cette nouvelle approche, lancer le mouvement et être une locomotive ».

Car les choses vont très vite. « Nous étions les premiers en Belgique puis nos collègues flamands (ReaGent) et bruxellois (OpenBioLab) nous ont rejoints. Malgré de nombreux soutiens, nous n’avons pas encore pu concrétiser un important « biohacking space » wallon aussi vite que nous le souhaitions. »

La mauvaise réputation des OGM

biohackingCela tient aussi à la mauvaise réputation – en Europe en tous cas – des organismes génétiquement modifiés (OGM). « A mon avis, c’est une crainte surévaluée, souligne Jonathan Ferooz. Ce n’est pas l’OGM qui est mauvais, c’est ce qu’on en fait ».

Il y a énormément de projets visant à créer des OGM parfaitement inoffensifs mais qui pourraient révolutionner le monde de la santé, de l’agriculture…

Le projet OpenInsulin, auquel collabore ReaGent, prévoit par exemple de réaliser de l’insuline synthétique sur base des bactéries E. coli.

L’objectif ? Rendre le coût de l’insuline abordable pour les patients diabétiques, en créant des génériques. Ce qui est impossible pour l’instant, les différents types d’insulines approuvés par la Food and Drug Administration étant tous protégés par des brevets.

On est ici au cœur de la vraie valeur ajoutée du biohacker dans le monde de la recherche. « Il faut une recherche scientifique légitime pour créer un médicament biosimilaire, et les entreprises produisant des génériques ne veulent pas faire de recherche scientifique », explique Maureen Muldavin, responsable de programme chez Counter Culture Labs et un biohacker impliqué dans le projet Open Insulin. Tandis que les groupes pharmaceutiques n’y voient pas d’intérêt s’ils ne peuvent rien breveter.

Des bactéries pour détecter des dangers

« Et on parle bien ici d’un OGM, poursuit Jonathan Ferooz. Ces OGM-là sont au service de la communauté. D’autres projets visent à modifier des bactéries pour qu’elles puissent détecter des cancers ou des mines interpersonnelles. On pourrait aussi réaliser des études sur le vieillissement cellulaire, en travaillant avec des levures de bière. Là non plus, ce n’est pas très compliqué. Des études montrent déjà qu’il existe des mécanismes de vieillissement qui pourraient parfaitement être bloqués. Même si raisonnablement, la science estime qu’il existe un pallier de 120 ans qui sera difficilement franchissable ».

Pour se fournir en bactéries, les biohackers peuvent aller faire leur shopping dans les grandes surfaces et s’offrir des lactobacilles présents dans tous les yaourts commerciaux. Ces produits contiennent des milliards de bactéries.

biohackingSpécialisé dans la recherche relative aux bactéries, probiotiques et flore intestinale (on parle aujourd’hui de microbiome intestinal) , le Dr Shirota (Yakult), par exemple, cherchait une bactérie capable de résister à l’acidité de l’estomac et d’arriver vivante dans les intestins. « Avec cette bactérie, qui n’a jamais été modifiée, on pourrait développer des probiotiques qui deviennent lumineux lorsqu’ils détectent des cibles préalablement définies ». L’idée serait de développer des solutions préventives (et non curatives).

Mais lorsqu’on sait que les probiotiques font aussi partie intégrante de notre système immunitaire, qu’ils interviendraient contre l’obésité, dans certain trouble dépressif et sur l’humeur (on parle même de connexions entre notre « premier cerveau » – les intestins – et le second), on imagine tout le champ de recherche qui est potentiellement ouvert. « Le microbiome intestinal est un champ de recherche énorme qui pour l’instant est très difficile à étudier dans sa globalité. Les biohackers pourraient fournir leur aide aux scientifiques ».

« Les biohackers n’ont pas d’obligation de résultats, précise Jonathan Ferooz, à la différence des chercheurs travaillant dans des laboratoires privés – il faut être rentable – et des chercheurs universitaires (publier ou mourir). Le biohacker fait tout cela pour s’amuser, le soir, durant les week-ends. Et il partage rapidement ses résultats ce qui accélère le mouvement ». Puisqu’il s’amuse, le biohacker travaille après son boulot. « Comme de nombreux autres biohackers, j’ai une vie professionnelle la journée. Le biohacking est un hobby que j’effectue durant mon temps libre et qui me permet de rester actif dans le domaine de la recherche scientifique ».

L’idée du biohacking, c’est de travailler sur ce type de recherche tout en faisant au plus simple et en travaillant très vite.

Travailler en « open source »

biohacking« Les organismes vivants sont l’ordinateur, et l’ADN est le code qui écrit la réalité. Nous voulons donner aux gens la possibilité de donner vie à ce qu’ils imaginent en utilisant l’ingénierie génétique » explique un célèbre biohacker américain, Josiah Zayner, dans une interview accordée à Gizmodo.com.

Sur base de ce constat, le biohacking fonctionne un peu comme les développeurs informatiques qui construisent des systèmes « ouverts », du code que chacun de ses collègues peut s’approprier pour autant qu’il partage lui aussi les innovations qu’il crée.

« L’informatique, qui a bien plus évolué en trente ans que la biologie, pourrait être un modèle. Mais le biohacking crée les mêmes craintes : l’absence de brevets, l’open source, l’open access, crée les mêmes peurs ».

A la recherche d’un projet mobilisateur

Pour l’heure, depuis sa création, DIYbio Belgium a enregistré 500 inscrits sur sa page Facebook . « Environ 50 personnes m’ont contactés personnellement pour avoir un rôle plus actif au sein de la structure et, aujourd’hui, on fonctionne avec 5 ou 6 personnes très actives. De très nombreuses personnes sont prêtes à participer aux travaux ou à suivre des formations. Ce qui nous manque maintenant, c’est un projet mobilisateur. Mais aussi et surtout un support financier et un laboratoire plus grand pour accueillir tout le monde» . Avis à la communauté de la recherche et de l’innovation.

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