Et si les bactéries devenaient les chimistes de demain ? Dans une percée scientifique spectaculaire publiée dans Nature Chemistry, des chercheurs sont parvenus à déclencher, pour la première fois dans une cellule vivante, une réaction chimique sophistiquée traditionnellement réservée aux laboratoires : le réarrangement de Lossen. À la tête de cette avancée, Stephen Wallace et son équipe de l’université d’Édimbourg ont réussi à adapter cette réaction organique au métabolisme d’Escherichia coli, une bactérie couramment utilisée dans les biotechnologies. Résultat : un pont inédit entre la chimie de synthèse et la biologie vivante.
Le principe est aussi ambitieux qu’élégant : faire réaliser à une cellule vivante ce que l’on faisait autrefois dans une éprouvette. Le réarrangement de Lossen permet de transformer certains composés intermédiaires en isocyanates, des substances clés dans la fabrication de médicaments. Pour y parvenir, les scientifiques ont exploité la chimie intracellulaire naturelle de la bactérie, sans recourir à des solvants toxiques ou à des catalyseurs coûteux. C’est un pas décisif vers une chimie plus douce, plus propre – et surtout, vivante.
« Ce qui est fascinant, c’est que nous n’avons pas eu besoin d’enseigner aux bactéries la réaction », explique Wallace. « Elles possédaient déjà les outils nécessaires. Il suffisait de leur indiquer le bon chemin. » Grâce à la biologie synthétique, l’équipe a construit de nouvelles voies métaboliques à l’intérieur des bactéries, permettant à ces dernières de transformer des molécules dérivées de plastiques ou d’acides en composés bioactifs. La cellule, ainsi reprogrammée, devient une mini-usine chimique capable de produire du paracétamol à partir de déchets organiques.
L’innovation est d’autant plus prometteuse qu’elle s’inscrit dans un mouvement plus large de valorisation des déchets plastiques. L’étude démontre en effet qu’un dérivé issu du PET (utilisé dans les bouteilles plastiques) peut servir de déclencheur pour cette réaction intracellulaire. Le plastique n’est plus un résidu polluant, mais une matière première transformable grâce au vivant.
Au-delà de son efficacité, cette approche présente un avantage écologique majeur : elle fonctionne à température ambiante, sans émissions de carbone, et sans recourir à des produits pétroliers. « Peu de gens savent que le paracétamol qu’ils consomment est issu de la pétrochimie », rappelle Wallace. « Nous avons prouvé qu’une voie plus verte, plus durable, était possible. »
Le potentiel industriel est immense, mais la prudence reste de mise. Les quantités produites à ce stade sont encore faibles, et la mise à l’échelle nécessite des recherches supplémentaires. Quant à une éventuelle utilisation médicale, elle dépendra d’un long processus de validation réglementaire. « Produire un médicament, même en infime quantité, est une chose. Le tester, l’autoriser, le distribuer en est une autre », souligne Wallace.
Mais la révolution est amorcée. En montrant qu’une cellule vivante peut exécuter une réaction chimique complexe avec une précision chirurgicale, cette étude réinvente le rapport entre la chimie et le vivant. Et si demain, nos médicaments naissaient non plus dans des usines, mais dans des bactéries programmées à recycler nos déchets ?
Ouiza Lataman
