De nouveaux types de marcheurs lents montrant des capacités de guérison dignes des super-héros apparaissent.

Les tardigrades, de petites créatures à huit pattes ressemblant à des ours de l’espace, sont plus puissants que tout monstre sur terre. Ces petits peuvent supporter des quantités énormes de rayonnement, près de 1000 fois plus élevées que le niveau mortel pour les humains, et survivre dans des environnements extrêmes que tout autre être vivant ne pourrait supporter. La découverte récente d’une espèce de tardigrades révèle de nouvelles perspectives sur la capacité de cet animal microscopique à résister au dommage causé à son ADN lorsqu’il est exposé à des doses élevées de rayons gamma.

Il existe environ 1500 espèces connues de tardigrades, également appelés oursons d’eau, mais il reste encore beaucoup à apprendre sur la manière dont ces invertébrés puissants se protègent du rayonnement. Une nouvelle étude se penche spécifiquement sur une espèce appelée Hypsibius henanensis pour découvrir des preuves sur le mécanisme moléculaire qui confère à ces tardigrades leurs pouvoirs surhumains. Les résultats pourraient fournir de nouvelles façons d’aider à atténuer les effets du rayonnement sur les astronautes dans l’espace et de faciliter les voyages spatiaux longs pour les humains.

Li Li, chercheur à l’Académie chinoise des sciences et auteur principal de l’étude, a déclaré : « La résistance environnementale extrême des organismes extrémophiles comme les tardigrades est un trésor de mécanismes moléculaires inexplorés de résistance au stress ». « La recherche fonctionnelle sur les mécanismes de tolérance au rayonnement… élargira notre compréhension de la survie des cellules dans des conditions extrêmes. »

Les scientifiques derrière l’étude publiée jeudi dans Science ont séquencé le génome des espèces de tardigrades qu’ils ont découvertes il y a environ six ans dans la province chinoise du Henan. Lorsqu’elles sont exposées au rayonnement, les espèces de tardigrades activent un système de défense évolué qui non seulement protège leur ADN des dommages mais répare également toute cassure pouvant survenir.

La défense la plus célèbre des tardigrades est leur capacité à entrer dans un état de repos semblable à la mort, absorbant leurs huit pattes et se roulant en boule tout en puisant presque toutes leurs réserves internes en eau (oursons d’eau). Ce serait très approprié pour Arakis, une planète fictive dans « Dune ». Cette capacité de survie de la déshydratation, parmi d’autres mesures défensives, leur permet de vivre dans des conditions extrêmes pendant des décennies ou peut-être plus longtemps, survivant à des températures glaciales, à un rayonnement intense ou au vide spatial.

L’espèce récemment découverte, Hypsibius henanensis, a un total de 14 701 gènes, dont 30% sont dédiés aux tardigrades. À travers une série d’expériences, les scientifiques ont exposé les tardigrades nouvellement découverts à des doses de rayonnement variant de 200 à 2000 gray, et ont trouvé que 2801 gènes impliqués dans la réparation de l’ADN, la division cellulaire et les réponses immunitaires sont devenus actifs (les « gris » étant une unité standard pour mesurer les doses de radiation). L’un de ces gènes, TRID1, produit une protéine (appelée 53BP1) sur les sites de dommage pour aider à réparer les cassures double brin dans l’ADN.

Les espèces de tardigrades font également appel à d’autres gènes pour renforcer leur incroyable résilience, notamment DODA1, qui produit des pigments antioxydants généralement trouvés chez les bactéries, les plantes et les champignons pour neutraliser les produits chimiques réactifs résultant de l’exposition au rayonnement. Un autre gène, BCS1, protège les cellules des tardigrades contre les dommages aux mitochondries.

Thomas Boothby, professeur adjoint au département de biologie moléculaire de l’Université du Wyoming, qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à Gizmodo : « Les tardigrades se trouvent presque partout sur terre, des profondeurs des océans aux sommets des montagnes ». « Les tardigrades ont été trouvés sur tous les continents, y compris en Antarctique. Leur capacité à supporter des pressions extrêmes a probablement aidé à étendre leur colonisation de différentes zones écologiques. »

En 2021, Boothby a envoyé des tardigrades dans l’espace, exposés aux conditions extrêmes à bord de la Station spatiale internationale pour mieux comprendre leur capacité à survivre dans des environnements hostiles. Boothby a déclaré : « Il est important de comprendre comment les tardigrades survivent dans l’espace et dans des conditions de vol spatial, car cela peut nous aider à développer des traitements et des mesures anti-stress pour les humains lors de voyages spatiaux longs ». « Cela est essentiel pour renforcer la présence humaine sûre et productive dans l’espace, ainsi que pour étendre notre économie spatiale. »

Les tardigrades ont suscité l’intérêt des scientifiques depuis longtemps, en particulier dans le contexte des voyages spatiaux. Comprendre les moyens par lesquels ces créatures vivent dans des environnements stressants, avec une gravité minimale et des niveaux élevés de rayonnement, peut aider les chercheurs à déterminer comment protéger les humains des effets des voyages spatiaux longs.

Boothby a ajouté : « Une meilleure compréhension des stratégies uniques adoptées par les tardigrades pour faire face à des pressions extrêmes, y compris celles telles que le rayonnement auxquelles ils sont exposés lors de voyages spatiaux, nous aidera à comprendre comment protéger les humains de ces pressions ». « Cela sera crucial pour un espace profond sûr et productif ou pour des missions de longue durée équipées d’équipage. »