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Électroscope #31 : un microscope révolutionnaire, des armes anti cancer et une percée dans le quantique
Découvrir de nouveaux médicaments, détruire les cancers réfractaires, dépister le cancer colorectal, corriger le quantique et inverser le vieillissement… C’est parti pour l’Électroscope #31 !
Voir l’invisible : des lasers pour découvrir des médicaments
Et si le secret pour vaincre les maladies incurables exigeait d’enfermer la puissance de 100 millions de soleils à l’intérieur d’un microscope ?
Depuis des décennies, la biologie structurale se heurte à un mur : pour étudier la forme de nos protéines humaines à l’échelle de l’atome avec l’aide d’un microscope électronique, il est nécessaire d’utiliser des électrons. Or, ces molécules biologiques sont si légères qu’elles n’interagissent presque pas avec ces faisceaux d’énergie, ce qui les rend presque invisibles. Jusqu’à présent, pour créer du contraste et rendre l’image visible, les scientifiques devaient « flouter » volontairement l’image, perdant ainsi de précieux détails…
Mais une véritable prouesse d’ingénierie optique baptisée « xLPP », développée conjointement par l’université de Californie à Berkeley et le laboratoire de recherche Biohub, vient d’apporter une solution. Le concept, autrefois jugé techniquement impossible, consiste à croiser deux faisceaux lasers d’une intensité colossale (soit entre 350 et 400 gigawatts par centimètre carré, ce qui est équivalent à près de 100 millions de fois le rayonnement du Soleil sur un cm² de sa surface) à l’intérieur même du microscope, sans aucun support matériel.
Ce croisement crée un champ de force qui déphase les électrons juste assez pour générer un contraste d’image parfait, sans détruire la résolution ni générer de reflets parasites. Le résultat est époustouflant : les chercheurs peuvent désormais observer avec une netteté sans précédent des protéines minuscules, directement à l’intérieur de cellules intactes !
Cette capacité à cartographier notre machinerie cellulaire dans son état naturel fournit des données d’entraînement d’une richesse sans précédent pour l’intelligence artificielle. En nourrissant les algorithmes avec ces images, les scientifiques vont pouvoir identifier de nouvelles « serrures » sur les protéines malades et concevoir des médicaments sur mesure pour des pathologies à ce stade incurables.
« Quand on peut observer les interactions entre protéines dans leur contexte, la biologie commence à prendre vie », illustre un responsable de Biohub.
Un « ciseau génétique » pour détruire les cancers réfractaires
Et si les cellules cancéreuses portaient en elles les germes de leur propre destruction, n’attendant qu’un simple signal pour s’autodétruire ? C’est la solution que propose une nouvelle application des ciseaux moléculaires CRISPR !
Historiquement, l’oncologie bloque sur les cancers dits « réfractaires » (qui ne répondent pas aux traitements), notamment ceux causés par la mutation du gène p53 (impliqué dans de nombreux cas humains). Quand ce gène protecteur mute, il perd sa forme, empêchant tout médicament classique de s’y accrocher pour le réparer.
Face à cette impasse, une équipe de chercheurs a eu l’idée de pirater le système de défense d’une bactérie : l’enzyme CRISPR-Cas12a2. Contrairement au célèbre Cas9 qui découpe l’ADN pour le modifier, Cas12a2 pratique la « politique de la terre brûlée ». Dans la nature, lorsqu’elle détecte un virus, elle s’active et déchiquette frénétiquement tout l’ADN environnant, provoquant le suicide de la cellule pour stopper l’infection.
Les scientifiques ont reprogrammé cette enzyme afin qu’elle s’attaque uniquement aux tumeurs humaines. Introduite dans la cellule malade, elle est conçue pour ne réagir qu’en présence de la signature génétique exacte du cancer (comme la mutation de p53). Dès qu’elle la repère, elle fragmente intégralement l’ADN de la cellule tumorale…
Cette méthode est remarquable par la précision de son ciblage. Une seule différence dans le code génétique suffit pour que l’enzyme épargne totalement les cellules saines. Capable de détruire les cellules cancéreuses les plus tenaces, celles devenues résistantes aux chimiothérapies, cette technologie transforme l’anomalie du cancer en une arme mortelle retournée contre lui-même.
« Non seulement cette approche nous permet de cibler les cancers que nous connaissons comme étant jusqu’ici considérés comme incurables, mais nous pouvons aussi l’adapter facilement et rapidement aux nouvelles mutations », explique Jennifer Doudna, co-auteure de l’article et prix Nobel de chimie pour ses travaux sur CRISPR-Cas9.
La prise de sang qui anticipe le cancer colorectal
Et si une simple prise de sang permettait d’enrayer le deuxième cancer le plus meurtrier de France avant même qu’il ne s’installe ?
Le cancer colorectal cause plus de 17 000 décès par an dans notre pays. La clé de son « succès » (et de notre malheur) est son développement silencieux : lorsqu’il provoque des symptômes, il est souvent déjà à un stade métastatique trop avancé. Bien qu’un dépistage précoce (test dans les selles) garantisse à 90 % la guérison, la réticence psychologique des patients est trop forte : le taux de dépistage chez les plus de 50 ans n’est que de… 28 %.
Pour contourner ce blocage, un consortium de chercheurs montpelliérains et niçois (incluant l’IRCM, l’IGF et l’IRCAN) a déployé le projet COLNET. Plutôt que de rechercher des traces de sang dans les selles ou de l’ADN de tumeur dans le sang, cette équipe a eu l’idée de traquer des signaux moléculaires bien plus subtils : les réactions du corps humain face à l’apparition des tout premiers polypes précancéreux.
Les scientifiques français ont découvert que le danger d’une tumeur réside autant dans la cellule malade que dans son environnement (le stroma). En effet, le cancer « corrompt » les tissus sains environnants pour se créer des autoroutes d’invasion et ainsi développer une résistance aux traitements. Le test COLNET détecte cette perturbation (via des micro-ARN et cytokines) bien avant que les tissus ne soient irrémédiablement altérés. « Dès le stade où on a un polype, ce marqueur apparaît déjà », souligne la chercheuse Julie Pannequin.
En identifiant avec précision les patients à risque chez les plus de 50 ans asymptomatiques, ce test sanguin est conçu pour orienter uniquement les cas nécessaires vers une coloscopie préventive. Avec cette découverte, l’objectif n’est plus de déclarer la guerre au cancer colorectal, mais de l’étouffer dans l’œuf grâce à un simple bilan de routine.
Ordinateurs quantiques : le coup de maître de Pasqal
Et si l’ordinateur du futur devenait enfin capable de corriger ses propres erreurs en plein calcul ? La deeptech Pasqal enregistre de nouveaux succès en la matière.
Depuis des années, l’informatique quantique promet de résoudre des problèmes hors de portée des supercalculateurs actuels. Mais elle se heurte à son talon d’Achille : les fameux « qubits », ses unités de calcul, sont très fragiles. La moindre perturbation thermique ou magnétique (le « bruit ») fausse les résultats. Pour que le quantique devienne utile au monde industriel, il faut inventer une machine tolérante aux fautes.
C’est un pas vers cet exploit que l’entreprise française Pasqal a annoncé en mai 2026. Utilisant des atomes neutres de rubidium manipulés dans le vide par de puissants lasers, leurs chercheurs ont créé des « qubits logiques ». Le principe ? Au lieu de se fier à un seul atome fragile, l’information est répartie de manière intriquée sur un réseau de plusieurs atomes, grâce à un bouclier mathématique appelé « code de détection ».
Et pour la première fois au monde, cette architecture n’a pas été utilisée pour de simples tests de laboratoire, mais pour une preuve de concept à l’échelle industrielle : la résolution de 1 000 équations différentielles complexes. Ces mathématiques sont vitales pour simuler l’aérodynamique des avions ou optimiser les flux financiers, entre autres…
En filtrant ses propres erreurs de contrôle, la puce logique de Pasqal a divisé le taux d’erreur par 10 sur les équations non linéaires par rapport aux qubits classiques. « Ce travail démontre que les qubits logiques ne sont pas seulement préférables en théorie : ils sont déjà plus performants sur une tâche de calcul réelle », explique Loïc Henriet, directeur technique de Pasqal. Cette démonstration confirme que l’architecture des qubits logiques ouvre la voie à une informatique quantique applicable aux défis industriels !
Une thérapie génique pour inverser la vieillesse (oculaire)
Et si la cécité liée à l’âge n’était plus une fatalité inéluctable, mais une simple horloge biologique que l’on pouvait « inverser » avec une nouvelle thérapie ?
Jusqu’à présent, une règle simple mais stricte régnait en neurobiologie : chez un adulte, un nerf optique endommagé ne repousse jamais. Ainsi, des maladies dégénératives comme le glaucome mènent inexorablement à la mort des cellules rétiniennes, les traitements actuels ne pouvant, au mieux, que ralentir l’échéance chez les patients atteints.
Mais l’entreprise Life Biosciences entend bien bouleverser cette fatalité avec une thérapie pionnière nommée ER-100, basée sur la « théorie de l’information du vieillissement ». Selon cette théorie, le vieillissement n’altère pas l’ADN lui-même, mais la façon dont la cellule le lit (l’épigénétique). Pour sauver les neurones visuels, ER-100 injecte dans l’œil un cocktail partiel de gènes dits « facteurs de Yamanaka ». Ces gènes seraient capables de « nettoyer » les marques du vieillissement et de ramener la cellule à un état métabolique juvénile, lui redonnant alors sa capacité de régénération…
Un défi de taille subsistait encore sur le plan technique : comment rajeunir les cellules sans déclencher de multiplication anarchique (et donc des cancers) ? La solution réside dans un interrupteur de sécurité intégré au traitement. Une fois injectée, la thérapie reste dormante. Le rajeunissement n’est activé que lorsque le patient prend un antibiotique spécifique par voie orale pendant 56 jours. Dès l’arrêt des pilules, le processus s’éteint en toute sécurité.
Actuellement en essai clinique de phase 1 validé par la FDA (un premier patient vient de recevoir sa première dose), cette technologie pourrait non seulement restaurer la vision perdue en raison de la dégénérescence du nerf optique, mais aussi prouver que la dégénérescence cellulaire liée à l’âge est une condition réversible.
« Nos recherches suggèrent que le vieillissement est principalement dû à la perte d’informations épigénétiques, et non à des dommages irréversibles. Cette étude clinique représente la première occasion de vérifier si la restauration de ces informations peut atténuer les maladies humaines », selon David Sinclair, co-fondateur de l’entreprise. Un chercheur dont les théories avant-gardistes divisent ses pairs et restent désormais suspendues aux résultats de ces premiers essais sur l’homme.
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