Recherche de la vie extraterrestre
La technologie des nanomouvements révolutionne la médecine spatiale
Vjera Radonicic (VUB et UGent) a récemment démontré avec succès une méthode de détection optique des nanomouvements qui permet d'identifier les cellules vivantes en quelques minutes, sans avoir recours aux cycles de croissance traditionnels qui durent plusieurs jours. Cet outil universel changera la façon dont les astronautes combattent les infections dans l'espace.
La microbiologie traditionnelle repose sur l'observation de la croissance des cellules ou sur l'utilisation de colorants chimiques pour prouver qu'elles sont vivantes. Ces processus peuvent prendre des jours et échouent souvent si l'on ne connaît pas la composition chimique de l'organisme. Les recherches de Vjera Radonicic se concentrent sur une approche "sans étiquette" : l'observation des vibrations microscopiques, ou "nanomouvements", que produisent toutes les cellules vivantes.
500 nanomètres
"En utilisant la microscopie optique standard et l'analyse d'images, nous pouvons détecter des mouvements aussi petits que 500 nanomètres", explique Radonicic. "Lorsqu'une cellule est vivante et métaboliquement active, elle vibre ; lorsqu'elle meurt, le mouvement s'arrête presque complètement. Comme cette méthode suit l'énergie physique plutôt qu'une chimie terrestre spécifique, elle pourrait théoriquement détecter des formes de vie qui ne sont pas basées sur le carbone".
La recherche se concentre sur un risque critique pour les missions spatiales de longue durée : les infections des voies urinaires (IVU). "En microgravité, le système immunitaire des astronautes s'affaiblit et les bactéries deviennent souvent plus virulentes et plus résistantes aux antibiotiques. Par le passé, des missions ont même été interrompues en raison d'infections graves qui menaçaient de se transformer en septicémie", ajoute M. Radonicic.
Antibiotiques
Radonicic a mis au point un prototype de microscope imprimé en 3D et alimenté par un Raspberry Pi, qui peut être utilisé sur place pour tester l'échantillon d'un patient pour différents antibiotiques. En surveillant le moment où le "nanomouvement" des bactéries s'arrête, mon appareil peut déterminer le traitement le plus efficace en quelques heures seulement. Cela contraste avec les tests hospitaliers standard basés sur la croissance cellulaire, qui prennent 48 heures ou plus".
Afin de démontrer la robustesse du système pour l'astrobiologie, Radonicic a testé la méthode sur des "extrêmophiles", des organismes qui survivent dans les environnements les plus difficiles de la Terre.
- Bactérie résistante aux radiations (Deinococcus radiodurans)
- Bactéries aimant la chaleur et les alcalis (Alkaliholobacillus aquidensis)
- des bactéries tolérant le froid (Psychrobacter glacinicola).
La technologie a permis de détecter des signaux de vie dans toutes les conditions extrêmes testées, ce qui suggère que le système pourrait être utilisé pour analyser des échantillons de planètes rocheuses ou de lunes glacées.
