Prix Nobel de médecine 2022 : comment Svante Pääbo a fait pour reconstruire l'ADN de Néandertal

Imaginez que toutes les pages d'un dictionnaire aient été détruites dans une déchiqueteuse et que vous deviez reconstituer l'ouvrage.

Imaginez que, en plus, les milliers de bandes de papier de ce dictionnaire aient été mélangées à celles de milliers d'autres livres qui ont également été déchiquetés.

Versez une tasse de café sur cette montagne de confettis.

Le résultat : une énorme boule collée qui mêle des millions de lettres, segments minimes d'un texte devenu illisible, et les confond en lui-même.

Pourriez-vous réarmer le dictionnaire ?

C'est ainsi que le scientifique suédois Svante Pääbo a décrit dans le documentaire First Peoples ("First peoples", de la chaîne de télévision publique américaine, PBS) la difficulté que cela impliquait pour lui, ou pour toute autre personne, la reconstruction de l'ADN du Néandertal après des dizaines de milliers d'années d'extinction.

Le passage du temps, la corrosion des éventuels restes de ces humains pré- homo sapiens , l'interaction avec des bactéries et des champignons sur des centaines de siècles, et l'interaction avec l'homme moderne ont rendu impossible la remise en place des pièces.

"Il existe toutes sortes de dommages à l'ADN qui peuvent vous amener à déterminer de mauvaises séquences, en particulier lorsque vous commencez avec très peu de molécules, et il y a aussi une contamination de l'ADN humain qui est presque partout", a écrit Pääbo dans un article publié en 1989.

Mais Pääbo et son équipe ont réussi, et grâce à cela, il a remporté lundi le prix Nobel de médecine 2022.

"Grâce à ses recherches pionnières, Svante Pääbo a réalisé ce qui semblait impossible : séquencer le génome de l'homme de Néandertal, un parent disparu de l'homme moderne", a déclaré le comité Nobel en annonçant sa décision.

Comme l'a-t-il fait ?

La clé dans l'Egypte ancienne

Pour comprendre le processus qui a conduit Pääbo, 67 ans, à la reconstruction du génome de Néandertal, il faut remonter à son adolescence.

Quand il avait 13 ans, sa mère l'a emmené en vacances en Egypte.

Là, il est devenu fasciné par la culture ancienne et l'archéologie du pays, alors il est revenu convaincu qu'il voulait devenir égyptologue.

Quand il était temps pour lui d'entrer à l'université, Pääbo entra à l'Université d'Uppsala, à 70 kilomètres au nord-ouest de Stockholm, et commença un diplôme en égyptologie.

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Cependant, après deux ans, il s'est rendu compte que ce n'était pas ce à quoi il aspirait dans sa vie. La carrière était orientée vers l'étude de la grammaire hiéroglyphique, et il avait rêvé de découvrir les momies et les pyramides.

"Ce n'était pas du tout le genre romantique et l'Indiana Jones de mon imagination", a déclaré Pääbo à la BBC il y a quelques années.

C'est pour cette raison qu'il s'est tourné vers la médecine puis a étudié pour un doctorat en génétique moléculaire, ce qui l'a amené à lier son intérêt de l'adolescence à son domaine professionnel.

"J'ai commencé à réaliser que nous avions toutes ces technologies pour cloner l'ADN, mais personne ne semblait les avoir appliquées aux vestiges archéologiques, en particulier aux momies égyptiennes", a déclaré Pääbo dans un profil de lui publié par l'Académie nationale des sciences des États-Unis.

De cette façon, il pourrait avoir sa propre machine à voyager dans le temps génomique.

Cela l'a mené à étudier l'ADN des momies et, quelques années plus tard, à déménager en Californie pour enquêter sur l'ADN ancien à l'UC Berkeley.

Il a ensuite poursuivi son travail à Munich, en Allemagne, où il s'est consacré aux mammouths et aux ours qui vivaient dans des grottes.

Malgré les difficultés, non seulement il n'a pas baissé les bras, mais au fil du temps il s'est attelé à quelque chose de beaucoup plus ambitieux : décrypter l'ADN de l'hgomme de Néandertal et ce qui le différencie des êtres humains d'aujourd'hui.

Sans le chercher, il avait créé une nouvelle discipline scientifique : la paléogénomique.

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Restes squelettiques de 40 000 ans

Pääbo a été embauché à la fin des années 1990 par l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne.

Il venait de travailler sur l'ADN mitochondrial des Néandertaliens et là, il s'est vu offrir un saut qualitatif : enquêter sur le noyau de l'ADN.

"Au nouvel institut, Pääbo et son équipe ont constamment amélioré les méthodes d'isolement et d'analyse de l'ADN des restes osseux archaïques. L'équipe de recherche a profité des nouvelles avancées techniques qui ont rendu le séquençage de l'ADN très efficace", a déclaré dans un communiqué l'Institut Karolinska, chargé de décerner le prix Nobel de médecine.

L'étude du génome de Néandertal a pris des fragments d'os de Néandertal il y a environ 40 000 ans qui ont bien conservé le code ADN.

Et un facteur qui a contribué à cet événement était le cannibalisme parmi ces hominidés.

"Lorsque nous avons analysé les échantillons, nous avons remarqué que, assez souvent, nous avions plus de succès avec des fragments d'os qui avaient en fait des marques de coupe ou avaient été délibérément brisés. Selon les paléontologues, cela suggérait que ces individus avaient été mangés", lui a expliqué Pääbo. BBC.

"Si vous séparez la viande de ces petits morceaux d'os et que vous les jetez dans le coin de la caverne, où ils sèchent rapidement, ils auront moins d'activité microbienne et sécheront beaucoup plus rapidement", a-t-il ajouté.

"Nous devons remercier le cannibalisme pour le succès de notre projet néandertalien", a-t-il déclaré.

Pääbo a utilisé la technologie moderne de séquençage de l'ADN et a créé des laboratoires avec des normes de propreté élevées pour éviter la contamination des échantillons.

Il a ensuite analysé des millions de fragments d'ADN et utilisé des techniques statistiques pour les isoler des gènes qui étaient des contaminants modernes.

Avec cela, il a non seulement reconstruit l'ADN de Néandertal mais a également trouvé des liens entre son génome et celui de l'homme moderne - ce qui prouve que l' homo sapiens avait des relations sexuelles et des descendants avec des Néandertaliens - et, à son tour, a découvert une autre espèce d'hominidés qui vivaient principalement en Asie - les Dénisoviens.

Une série de découvertes qui ont poussé le méticuleux chercheur suédois à recevoir l'une des récompenses internationales les plus prestigieuses.