La cryo-microscopie électronique, une méthode révolutionnaire d’observation des molécules couplée à l’imagerie 3D est la trouvaille de trois biophysiciens qui sont originaires de trois pays différents.
Le Suisse Jacques Dubochet, 75 ans, l’Américain Joachim Frank, 77 ans, et le Britannique Richard Henderson, 72 ans, ont été récompensés pour « une méthode rafraîchissante d’imagerie des molécules de la vie », a annoncé Göran Hansson, le secrétaire général de l’Académie royale des sciences de Suède.
Grâce à cette méthode, « les chercheurs peuvent désormais produire (…) des structures tridimensionnelles de biomolécules », a justifié le jury Nobel. Les chances d’obtenir le prix étaient « minuscules car il y a tellement d’autres découvertes chaque jour », a réagi Joachim Franck, après avoir appris la bonne nouvelle. « D’une certaine manière, j’étais sans voix et je me suis répété, c’est une nouvelle fantastique ».
La cryo-microscopie électronique permet d’étudier des échantillons biologiques (virus, protéines) sans attenter à leurs propriétés, comme cela se produit avec des colorants ou les faisceaux d’électrons dégagés par les rayons X. Contrairement à d’autres techniques de préparation (dont la coloration négative), aucun colorant ou fixateur chimique n’est utilisé.
Photo: Fondation Nobel
Moins de contraintes
En microscopie électronique conventionnelle, les échantillons – la plupart du temps constitués d’une grande quantité d’eau – doivent en effet être déshydratés, et donc altérés.
De façon à obtenir la meilleure image possible, il est par ailleurs fréquent d’utiliser des colorants ou des sels qui là encore perturbent l’observation.
Jusqu’aux années 1980, lorsque Jacques Dubochet – aujourd’hui 75 ans – et ses équipes inventent la cryo-microscopie électronique: grossièrement, il s’agit de congeler l’échantillon pour qu’il conserve son état originel. Plus précisément, l’eau de la molécule est « vitrifiée » le plus rapidement possible avant sa cristallisation.
« Une image est une clé pour la compréhension », explique l’Académie.
En 1990, Henderson, 72 ans aujourd’hui, a le premier produit une image en 3D en résolution atomique d’une protéine. Joachim Frank, 77 ans, a ensuite perfectionné cette technique et l’a rendue plus facile à utiliser.
« Quand les chercheurs ont commencé à soupçonner que le virus Zika était responsable de l’épidémie entraînant de graves anomalies cérébrales chez les nourrissons au Brésil (en 2015, NDLR), ils ont eu recours à la cryo-EM (cryo-microscopie électronique) pour visualiser le virus », a rappelé le comité Nobel.
Carrefour-Soleil et AFP
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