Des vers dans l'espace! L'expérience ELERAD

Image des vers C. elegans

Les vers C. elegans (Crédit : L'Université Simon Fraser/Génome Canada/Génome C-B/ASC)

Le ver le plus populaire dans la communauté scientifique aide les chercheurs canadiens à documenter les risques d'exposition au rayonnement des astronautes lorsqu'ils voyageront vers Mars.

Des scientifiques de l'Université Simon Fraser étudient les dommages génétiques subis par des vers qui ont passé environ sept mois dans la Station spatiale internationale (ISS) en 2006 et 2007 et qui ont produit entre cinq et dix générations. Le but principal de cette étude était de valider les nouvelles technologies perfectionnées qui seront nécessaires pour l'analyse complexe de la modification des gènes par le rayonnement spatial.

« Dans cette expérience de « démonstration des principes », on a pu déterminer très précisément le dommage subi par un génome revenu de l'espace. Chez l'un de ces vers, on a trouvé un fragment d'ADN supplémentaire qui comprenait des copies surnuméraires de huit gènes », explique le chercheur principal David Baillie, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique à l'Université Simon Fraser.

Ces vers (C. elegans) ont été choisis parce qu'ils sont grandement utilisés dans la recherche médicale et que la séquence de leurs gènes est entièrement connue. Environ la moitié de leur génome est semblable aux gènes humains et les scientifiques pensent que les résultats de leur étude seront applicables aux humains.

Le fait que les vers se reproduisent rapidement est important parce que l'un des buts de la recherche consiste à déterminer les dommages que cause le rayonnement aux organes reproducteurs, dommages qui peuvent être transmis à la descendance. Étant donné que les dommages génétiques entraînent souvent la mort des organismes, les scientifiques de l'Université Simon Fraser ont créé une nouvelle lignée de vers qui leur permet de maintenir en vie les organismes endommagés afin de les étudier.

L'équipe de scientifiques a également mis à l'essai un dispositif appelé puce à ADN qui leur permet de détecter rapidement les mutations génétiques. Pour la première fois, cette puce a été utilisée avec succès pour détecter les dommages à l'ADN dans un vers revenu de l'espace.

« Les puces ont été plus utiles et ont donné de meilleurs résultats que nous ne l'espérions » mentionne M. Baillie. « Nous ne savions pas que nous pouvions faire cela avant d'utiliser les puces, mais maintenant nous savons qu'elles sont efficaces. »

David Baillie espère également pouvoir « reséquencer » les gènes des vers revenus de l'espace, essentiellement en les comptant et en les étudiant tous individuellement. La comparaison de cette séquence avec celle de vers restés sur Terre pourrait révéler des modifications moins facilement perceptibles.

« Nous pourrions avoir affaire à des génomes sans signe évident de dommages génétiques. Une grande partie des dommages est cachée; on ne les constate qu'au séquençage. »

L'Agence spatiale canadienne a financé cette étude parce que le rayonnement spatial est un obstacle majeur aux vols spatiaux habités, de déclarer Luchino Cohen, scientifique de programme aux Sciences de la vie dans l'espace à l'ASC. « Elle nous permettra de déterminer l'effet du rayonnement spatial sur un génome complet. Quand nous connaîtrons l'impact du rayonnement sur le génome complet, nous serons plus à même de mettre au point des contremesures. »

Cependant, pour mieux comprendre les risques d'un voyage vers Mars, M. Baillie doit envoyer ses vers au-delà de la station spatiale, celle ci étant protégée du rayonnement spatial le plus dommageable par le champ magnétique terrestre. Un satellite à haute altitude ou une sonde non habitée en route vers la Lune pourraient s'avérer des plateformes appropriées.

« Le but est de sortir de la magnétosphère parce que c'est à ce genre d'altitude que les dommages les plus graves pourraient se produire. »