Des scientifiques autodidactes ou se sentant trop à l’étroit à l’université veulent régler les problèmes de l’humanité en créant de nouveaux organismes vivants, sortis de leur imagination. Et ils le font hors des laboratoires officiels, y compris à Montréal. Vive la biologie libre ?

Marie-Claude Malboeuf Marie-Claude Malboeuf
La Presse

Ici, pas de murs blancs étincelants ni de sarraus. Le microscope côtoie une planche à repasser, une vieille chaîne stéréo, un chronomètre de piscine, une mijoteuse et des boîtes débordantes de couteaux de précision. Comme chez le brocanteur.

Brico Bio, un laboratoire scientifique hors du commun, loge dans un loft du quartier Saint-Henri, à Montréal. Deux soirs par semaine, une poignée de mordus de biologie s’y retrouvent au milieu du capharnaüm.

Les projets qu’ils y concoctent sont tout aussi surprenants que le décor. Norman Lopez s’intéresse à un composé étrange. « Quand on le consomme, tout ce qu’on avale goûte sucré. Je voudrais créer de la laitue qui en produit ! »

Détail non négligeable : Norman Lopez est… massothérapeute de formation.

En Amérique du Nord, ils sont plusieurs centaines à participer au même mouvement que lui – celui du « biohacking » (traduction : biopiratage). On l’appelle aussi « biologie de garage » ou « biologie DIY », pour « do-it-yourself » (« faites-le vous-même »).

Souvent autodidactes, ses adeptes ont soif d’apprendre et l’ambition de créer de nouveaux types d’êtres vivants. Par pure curiosité ou dans l’espoir de changer le monde grâce à leurs expériences – qu’ils mènent à l’extérieur des labos institutionnels.

Technique requise : introduire les gènes d’un organisme chez un autre organisme, pour changer son comportement. Autrement dit, produire des « organismes génétiquement modifiés ». Mais des OGM qui pourraient tenir la vedette d’un film de science-fiction. Laitue qu’on pourrait servir comme dessert, comme en rêve Norman Lopez. Mais aussi plantes qui éclairent ; bactéries qui fabriquent de l’encre ou qui digèrent des déchets.

PHOTO OLIVIER JEAN, LA PRESSE

Brico Bio achète de l’équipement en ligne. Ses membres, comme Norman Lopez, se débrouillent aussi avec du matériel de tous les jours. Une mijoteuse pour stériliser l’équipement ; une casserole d’eau bouillante pour donner un choc thermique aux bactéries. Cela ouvre leurs spores et leur permet, par exemple, d’absorber l’ADN d’un corail, pour les colorer.

Certains biopirates s’amusent dans leur sous-sol. Mais un peu partout dans le monde, on peut s’abonner – comme à un gym – à une centaine de laboratoires communautaires, dont Brico Bio et six autres espaces canadiens.

À Montréal, on a surtout des projets touchant la nourriture, car c’est une bonne façon de connecter les gens à la biologie dans une ville comme la nôtre.

Kevin Chen, cofondateur de Brico Bio

Comme plusieurs autres biopirates, le diplômé en biochimie a aussi lancé une petite entreprise, Hyasynth Bio, où l’on transforme de la levure pour qu’elle produise du cannabis. Et comme plusieurs biopirates, il transmet son savoir aux jeunes qui veulent participer à des concours scientifiques.

Peau d’oreille dans une pomme

Il y a 10 ans, le génie génétique n’aurait jamais pu être un hobby. Mais le coût des appareils et des matériaux a fondu. Et l’internet regorge de méthodes, continuellement simplifiées. Dans un avenir assez rapproché, espèrent les chercheurs, on pourra peut-être assembler des segments d’ADN comme on assemble des circuits électroniques ou des blocs Lego (voir ci-dessous).

De simples amateurs pourraient ainsi bouleverser la biologie, exactement comme ils ont révolutionné l’informatique avec leurs inventions, prédit en entrevue Andrew Pelling, chercheur en biophysique à l’Université d’Ottawa.

Le chercheur se considère lui-même comme un « biohacker » et invite régulièrement des artistes à travailler dans le laboratoire qu’il dirige. Son équipe « s’intéresse à la création d’objets biologiques vivants qui n’existent pas dans la nature ».

L’expérience qui l’a rendu mondialement célèbre, mais qui n’a rien à voir avec l’ADN, avait justement été tentée pour s’amuser, dit-il. En 2016, il a fait pousser des cellules de peau dans un morceau de pomme façonné en forme d’oreille. Cet « organe » cultivé a ensuite été transplanté sous la peau d’une souris. « Des veines ont poussé à travers. Un pathologiste ne voyait pas la différence avec des cellules normales », s’exclame Andrew Pelling, qui espère que sa technique facilitera un jour les greffes de peau humaine.

PHOTO MARTIN CHAMBERLAND, LA PRESSE

Andrew Pelling a fait pousser des cellules de peau dans un morceau de pomme façonné en forme d’oreille.

Pour lui, aucune idée n’est trop extravagante pour être explorée. « Pourquoi ne créerait-on pas un arbre qui émettrait des phéromones pour attirer des lucioles, qui l’illumineraient ? », a-t-il lancé au vol, en nous guidant sur son campus.

Plante en panne

Dans plusieurs universités, des chats, des grenouilles, des poissons et des moutons fluorescents ont déjà vu le jour. Mais les dilettantes ont-ils vraiment les moyens de leurs ambitions ?

PHOTO JAVIER CALVELO, ARCHIVES AGENCE FRANCE-PRESSE

Un mouton fluorescent créé dans un laboratoire à l’aide d’un gène de méduse

Il serait « naïf » de penser régler des problèmes complexes dans des laboratoires amateurs, répond le professeur Vincent Martin, de la chaire de recherche de l’Université Concordia en génie microbien et biologie synthétique. « Les jeunes ont tendance à trouver des solutions assez créatives, mais les mettre en pratique, c’est autre chose », dit-il.

« Il ne faut pas créer de faux espoirs », convient Kevin Chen, de Brico Bio, en évoquant le projet de plante lumineuse lancé sur le site de sociofinancement Kickstarter il y a cinq ans. « Le projet n’était pas dirigé par des scientifiques et il n’a jamais abouti. Ils ont gaspillé des centaines de milliers de dollars. Cela a nui à toute la communauté des biohackers. »

Depuis, Kickstarter a interdit les projets d’OGM.

Pour Vincent Martin, l’exemple est éloquent. Sur papier, dit-il, il est assez simple d’ajouter le gène de la bioluminescence à une plante. Mais en pratique, elle va généralement trouver le moyen de neutraliser l’ADN étranger. « En génétique, il faut se battre constamment contre toutes sortes de phénomènes. Les chances de succès sont plus grandes dans les labos qui ont accès à des connaissances et des technologies plus poussées. »

« Mais la technologie progresse très, très rapidement », souligne le chercheur, qui travaille lui-même à la simplifier grâce à de nouveaux outils. « Dans le futur, je ne sais pas [ce qui sera possible]. »

« Chose certaine, plus la population peut s’éduquer en biologie, mieux c’est. Certains étudiants universitaires ne savent toujours pas ce qu’est l’ADN ! »

À l’inverse, les biopirates banalisent trop le traficotage de gènes, avance en entrevue la sociologue Daphné Esquivel-Sada, qui en a rencontré 25 pour rédiger une thèse à l’Université de Montréal.

On amène des profanes à se dire que manipuler le vivant, ce n’est pas grand-chose.

Daphné Esquivel-Sada, sociologue

S’injecter de l’ADN

Josiah Zayner a fait le pari de quitter un poste à la NASA pour vendre au grand public des trousses de modification génétique, par le truchement de son site internet The Odin. Le Californien dit en avoir expédié des milliers, dont une centaine au Canada cette année.

L’un de ses produits permet de produire de la bière fluorescente grâce à un gène de méduse. Un autre sert à injecter une substance à des grenouilles – qu’il vend aussi par internet – dans l’espoir d’altérer le gène limitant la croissance de leurs muscles. Des expériences semblables ont fonctionné dans des labos universitaires.

Docteur en biophysique moléculaire, Josiah Zayner s’est lui-même injecté une substance censée modifier l’ADN de ses muscles – ce qui n’a pas fonctionné. En plus de s’injecter des gènes de méduse.

PHOTO ERIN BRETHAUER, ARCHIVES THE NEW YORK TIMES

Josiah Zayner

Sa première expérience – très controversée – a été diffusée sur YouTube. Il publie par ailleurs sur son site un guide expliquant comment l’imiter et vend des cours en ligne. « Si on augmente le nombre de gens qui font de la science, on augmente les chances de découvrir quelque chose, plaide-t-il. Je veux que les gens sachent que les thérapies géniques existent et rendre celles-ci accessibles à tout le monde. »

La Food and Drug Administration (FDA) américaine a déclaré en 2017 que les trousses permettant de s’auto-administrer des thérapies géniques étaient illégales et dangereuses. En mai, les autorités ont ouvert une enquête pour déterminer si Josiah Zayner devrait être accusé d’exercice illégal de la médecine.

« Ce que je vends n’est pas assez puissant pour modifier des gènes humains », a-t-il dit à La Presse.

Égoïstes ou écolos ?

D’après la sociologue Daphné Esquivel-Sada, les biopirates ne sont pas assez conscients des enjeux culturels et sociaux. « À l’université, un projet de recherche est soumis à des règles et doit avoir une pertinence sociale et économique, explique-t-elle. Plusieurs biohackers veulent d’abord satisfaire leurs propres besoins, assouvir leur désir de conquérir un nouveau royaume. La liberté individuelle l’emporte. »

Les biopirates sont souvent idéalistes, estime au contraire l’ex-chercheur universitaire et généticien Scott Pownall, qui a fondé à Vancouver le laboratoire communautaire Open Lab.

Il y enseigne à des néophytes, qui rêvent par exemple de créer des bactéries capables de digérer les chiffons pleins de cambouis des réparateurs de vélos.

Il y côtoie aussi des scientifiques de formation, incapables de décrocher un poste malgré leur doctorat ou malheureux dans le milieu universitaire, qu’ils trouvent « trop rigide et hiérarchisé », dit-il.

« Que des gens très intelligents soient empêchés de travailler dans le domaine qui les passionne, c’est un énorme gaspillage de capital humain ! »

« Si nous recevions une infime fraction des fonds destinés à l’effort scientifique, nous pourrions contribuer à l’économie canadienne, assure M. Pownall. On doit résoudre tant de problèmes pour pouvoir rester sur cette planète ! Je crois que la biologie peut aider l’humanité. »

De l’ADN vendu en ligne

« Une puce d’ordinateur, on sait exactement ce qu’elle va faire. En biologie, on aimerait savoir exactement ce que fera un gène si on le déplace à un certain endroit », expose Vincent Martin, professeur de génie génétique à l’Université Concordia.

Un domaine scientifique en émergence, la biologie synthétique, veut justement rendre la biologie semblable à l’électronique et au génie civil. C’est-à-dire standardisée, prévisible et rapide.

Au lieu de construire des circuits électroniques, on pourrait construire des circuits avec de l’ADN. Même les amateurs peuvent déjà commander du matériel génétique en ligne, en puisant dans de vastes catalogues de molécules chimiques. Des chercheurs ont par exemple procédé ainsi pour remplacer l’ensemble des gènes (naturels) d’une bactérie par les gènes (synthétiques) d’une bactérie différente. La bactérie mutante a survécu.

Nombre de laboratoires de biopirates dans le monde États-Unis : 43 Canada : 7 Europe : 40 Asie : 8 Océanie : 5 Amérique latine : 6 Source : DIYBio.org

Bactéries et microbes à tout faire

Plusieurs biopirates fondent des entreprises pour commercialiser leurs inventions. En voici quatre exemples.

Faire pousser la lumière

IMAGE FOURNIE PAR GLOWEE

L’entreprise française Glowee a été fondée en 2015 par l’ex-étudiante en design Sandra Ray.

« C’est la mer qui nous éclaire. » Tel est le slogan de l’entreprise française Glowee, fondée en 2015 par l’ex-étudiante en design Sandra Ray. Dans son labo, elle cultive les microorganismes responsables de la bioluminescence chez les créatures marines. L’objectif : les transformer en matière première lumineuse – et vivante ! – afin de remplacer certains types d’éclairage électrique dans les espaces publics. Il a d’abord fallu « améliorer » ces organismes pour qu’ils génèrent une lumière plus intense. L’an dernier, les passagers d’Air France ont pu découvrir cet éclairage bleuté dans la « Glowzen Room », une cabine de relaxation.

Des stylos pleins de bactéries

PHOTO FOURNIE PAR PILI

Pili produit de l’encre et des colorants totalement biodégradables en utilisant un type de bactéries qui sécrètent des couleurs en se développant, mais doivent parfois être modifiées pour donner les teintes voulues.

Une autre entreprise française, Pili, tente de protéger l’environnement en produisant de l’encre et des colorants totalement biodégradables, pour remplacer l’encre et les colorants artificiels. Ces derniers sont très polluants, car ils sont conçus à base de pétrole et requièrent des solvants. Pili utilise plutôt un type de bactéries qui sécrètent des couleurs en se développant, mais doivent parfois être modifiées pour donner les teintes voulues. Elles fermentent dans des cuves. Certains des fondateurs de Pili se sont rencontrés dans un laboratoire communautaire parisien, La Paillasse, où ils initiaient le public à la bioproduction.

Du cannabis dans des cuves

PHOTO PAUL CHIASSON, LA PRESSE CANADIENNE

Le cofondateur de Brico Bio Kevin Chen, dans le laboratoire de son entreprise Hyasynth Bio

Au lieu de transformer le sucre en bière, des levures génétiquement modifiées peuvent le transformer en cannabinoïdes. Le cofondateur de Brico Bio Kevin Chen y est parvenu. Son entreprise montréalaise, Hyasynth Bio, espère approvisionner l’industrie pharmaceutique et l’industrie alimentaire. La production dans la levure – un microbe – est moins aléatoire que la culture de plants, qui poussent lentement, requièrent un éclairage particulier et sont souvent arrosés aux pesticides, dit le diplômé de Concordia. « On veut que les gens puissent choisir exactement ce qu’ils veulent et que le résultat soit le même chaque fois. » Un producteur des Maritimes, OrganiGram, a récemment investi 10 millions dans l’entreprise montréalaise.

Généticiens à l’école primaire

PHOTO FOURNIE PAR AMINO LABS

Amino Labs a créé un mini-bioréacteur, le « DNA Playground », qui permet de donner aux bactéries des couleurs et odeurs qu’elles n’ont jamais naturellement.

Un mini-bioréacteur, le « DNA Playground », permet de donner aux bactéries des couleurs et odeurs qu’elles n’ont jamais naturellement. Les enfants peuvent programmer puis soigner ces créatures, comme des « Tamagotchi », explique Julie Legault, cofondatrice d’Amino Labs, qui vend ses appareils dans plus de 40 pays. Au Canada, 90 familles, écoles, universités et labos communautaires en possèdent. Patricia Rea, 12 ans, s’en est servie lors d’un concours scientifique pancanadien, où elle est arrivée deuxième. Julie Legault a découvert le génie génétique lors d’un atelier organisé au Massachusetts Institute of Technology. Formée en design à Concordia, elle veut « aider les gens à affronter le changement et dissiper leurs peurs face à la technologie ».

Quand la biologie fait peur

PHOTO RYAN CHRISTOPHER JONES, ARCHIVES THE NEW YORK TIMES

Les laboratoires communautaires sont contraints d’utiliser des composés peu susceptibles de nuire à la santé humaine, confirme un courriel envoyé à La Presse par l’Agence de santé publique du Canada.

« Alors que l’édition génétique à la maison gagne en popularité, “Quelqu’un se fera mal” », titrait le New York Times l’an dernier. Qu’en pensent les experts canadiens ?

Les laboratoires de biopiratage devraient-ils être plus réglementés ?

Aux États-Unis, vendre des trousses pouvant servir à altérer les gènes d’un humain est illégal. L’Allemagne menace même d’emprisonner les citoyens qui manipulent l’ADN hors des labos officiels.

« C’est pourtant moins risqué d’avoir un groupe qui fait de la biologie ouvertement, dans un endroit connu, que des gens qui font des choses inconnues dans leur garage », affirme Kevin Chen, cofondateur du laboratoire communautaire Brico Bio, dans le quartier montréalais Saint-Henri.

« Il faut s’assurer que les connaissances que nous diffusons sont sûres, mais nos kits ne sont pas dangereux », assure de son côté la Montréalaise d’origine Julie Legault, cofondatrice d’Amino Labs, qui vend un petit bioréacteur et des microorganismes aux particuliers et aux écoles primaires. « En théorie, vous pourriez manger nos bactéries, comme les probiotiques dans le yogourt. »

Les laboratoires communautaires sont contraints d’utiliser des composés peu susceptibles de nuire à la santé humaine, confirme un courriel envoyé à La Presse par l’Agence de santé publique du Canada.

Doit-on craindre que des biopirates mal intentionnés fabriquent des virus dévastateurs ?

« Les gens n’ont pas intérêt à jouer avec des virus dangereux. Ils s’exposeraient eux-mêmes », estime le biologiste et philosophe de formation Marc Saner, professeur au département de géographie, environnement et géomatique de l’Université d’Ottawa.

Un professeur albertain a causé la controverse en 2017 en recréant le virus éteint de la variole. Il avait commandé des brins d’ADN artificiel à plusieurs fabricants différents. « Aucun n’a donc pu voir le pattern qui émergeait : la création d’un pathogène », dit le professeur Vincent Martin, de la chaire de biologie synthétique à l’Université Concordia. L’opération a toutefois pris des années et coûté 100 000 $, précise-t-il.

« Mais [l’équipe albertaine] a dit explicitement qu’elle a voulu montrer que les choses devenaient moins chères et plus faciles », prévient Marc Saner.

Dans son courriel, l’Agence de santé publique affirme communiquer avec les biopirates depuis 2014 « pour mieux comprendre qui dirige les installations, où elles se trouvent et quelles activités y sont menées ».

Y a-t-il d’autres dangers pour la santé ?

Avant de mourir d’une probable surdose, l’an dernier, le biopirate américain Aaron Traywick tentait de recruter des cobayes pour tester ses thérapies géniques expérimentales, jugées absurdes et dangereuses par les généticiens. Il a quand même convaincu un camarade – diplômé en informatique – de s’injecter un supposé remède au VIH.

« Je ne pense pas qu’on puisse réglementer ce qu’une personne peut faire à son propre corps. Historiquement, de nombreux médecins se sont traités eux-mêmes et ont fait avancer la médecine », affirme le généticien Scott Pownall, qui dirige le labo communautaire Open Lab à Vancouver.

Enrôler d’autres personnes met toutefois leur santé en péril, condamne-t-il. « Mais il existe déjà des lois pour l’interdire. On n’a pas besoin d’en ajouter, il faut plutôt mieux éduquer la population. »

Les organismes créés par les biopirates pourraient-ils ravager l’environnement ?

Autre crainte : qu’un organisme synthétique invasif détruise les écosystèmes ou échange ses gènes avec les organismes naturels. Mais les laboratoires communautaires ne travaillent pas avec des substances capables de le faire, assure Scott Pownall.

« Ce que nous livrons aux gens est conçu pour ne pas pouvoir vivre hors du plat », renchérit pour sa part Julie Legault. Les trousses d’Amino Lab expliquent aussi comment inactiver ses expériences : « Ça fait partie des choses qu’il faut apprendre en science. »

La diffusion de n’importe quelle technologie présente des risques, affirme M. Saner. « On pourrait plaider qu’on sera mal en point si la biologie synthétique se répand en Corée du Nord. Mais on doit aussi évaluer combien de vies on pourrait sauver et ce qu’on pourrait exporter si le Canada s’en servait. Ne pas l’utiliser peut aussi être néfaste. »