Les cellules construisent des organismes à partir de zéro, et donc choisir d’écrire à leur sujet, c’est se donner la permission d’explorer presque tous les aspects du monde vivant. Ils sont « une vie dans une vie » comme le dit Siddhartha Mukherjee dans son dernier livre, qui profite de cette licence pour offrir un compte rendu complet de la biologie fondamentale, ainsi qu’une histoire des nombreux grands esprits qui nous ont aidés à voir au-delà de la généralisation. idées fausses à la vérité scientifique.
Il ne s’agit pas seulement de succès évidents : à côté des histoires de scientifiques assidus, il y a des histoires intrigantes de nombreux excentriques dont les contributions ont été vitales pour la transformation de la médecine. En tant que tel, c’est un livre rempli de faux pas, d’arguments et de préjugés. Cela m’a presque fait pitié pour mes collègues scientifiques, qui travaillaient laborieusement dans les laboratoires, convaincus qu’un travail acharné systématique est tout ce qui est nécessaire pour réaliser une grande percée.
Parmi les nombreux personnages colorés se trouve le polymathe anglais Robert Hooke. Il y a plus de 350 ans, il a examiné au microscope un morceau de liège et a découvert qu’il était composé « d’un grand nombre de petites boîtes ». Il les appelait des cellules, tirées de cella, le latin pour « petite pièce ». Hooke n’a pas fait le saut en réalisant que les animaux sont constitués de sous-unités de base similaires. Peut-être a-t-il été distrait par le temps qu’il a passé à reconstruire Londres avec Christopher Wren après le grand incendie, ou par son affirmation selon laquelle il avait décrit la gravité avant Newton.
Une décennie plus tard, le marchand de tissus néerlandais Antonie van Leeuwenhoek a mis une goutte d’eau de pluie sous un microscope artisanal et a vu de minuscules organismes qu’il a appelés des animalcules. Ni éduqué ni gentleman, Leeuwenhoek a eu du mal à se faire croire. Il ne s’est pas aidé en refusant que son équipement soit examiné, s’appuyant plutôt sur la méthode très peu scientifique consistant à demander à un groupe hétéroclite de citoyens amateurs de témoigner qu’ils avaient également vu ce qu’il avait.
Dans les années 1830, le scientifique allemand Robert Remak, regardant du sang de poulet au microscope, a vu une cellule se diviser en deux. Il avait découvert que de nouvelles cellules étaient créées par la division de cellules préexistantes, mais il a été largement ignoré et n’a pas été autorisé à devenir professeur parce qu’il était juif.
Mukherjee utilise des histoires parfois salutaires et toujours engageantes comme celles-ci pour enseigner les principes fondamentaux de la biologie cellulaire, mais aussi pour illustrer qu’aucun individu n’est jamais responsable des progrès de la science. Au contraire, des progrès sont réalisés dans une série de collaborations souvent involontaires. Une histoire racontée par une laitière à propos de sa peau claire pourrait être la raison pour laquelle nous avons des vaccins : la protection offerte par l’infection à cowpox contre la variole a conduit Edward Jenner à effectuer la première inoculation sur le fils de son jardinier naïf.
Si vous n’êtes pas déjà en admiration devant la biologie, The Song of the Cell pourrait vous y amener. Il s’agit d’une masterclass sur le fonctionnement et le dysfonctionnement des cellules. Considérez un virus se reproduisant à l’intérieur d’une cellule, invisible pour le système immunitaire de l’organisme et donc capable de se multiplier sans contrôle. Comment est-il possible que les défenses du corps, vivant comme elles le font entièrement à l’extérieur de la cellule, puissent détecter la présence extraterrestre à l’intérieur ? L’explication se présente sous la forme d’une molécule spécialisée appelée CMH de classe 1. Elle est parfaitement formée pour capter des fragments de protéines cellulaires internes afin de les attirer à la surface. Là, il présente sa charge utile au système de surveillance du corps. Comme le dit Mukherjee, c’est comme si le système immunitaire se voyait offrir un amuse-bouche de l’intérieur de la cellule. Ainsi, un corps étranger est détecté et la cellule infectée est détruite. Ce système n’a été pleinement compris qu’à la fin des années 1980, et j’ai trouvé effrayant de me rappeler combien d’avancées vitales pour la médecine moderne ont eu lieu au cours de ma vie. La voie du CMH de classe 1 est ciblée par Sars-CoV-2, ce qui explique en partie pourquoi Covid a été si meurtrier.
Bien sûr, rien de tout cela n’est comparable à la marche élégante qui transforme une seule cellule fécondée en un tout nouvel être humain entièrement formé. On croyait autrefois que nous apparaissions tous dans l’utérus comme des versions miniaturisées de nous-mêmes et que tout ce que nous avions à faire était de grandir. Aristote a rompu avec cette idée et a suggéré que nous étions sculptés à partir de sang menstruel. La vérité est plus merveilleuse. Une cellule se divise et la division continue jusqu’à ce qu’il y ait des milliards. Et, bien que chacune de ces nouvelles cellules ait commencé apparemment si similaire, elles ont toutes leur propre destin. Comment savent-ils où aller et quoi devenir ? Selon les mots de Mukherjee, c’est « un acte virtuose, une symphonie élaborée à plusieurs parties perfectionnée par des millions d’années d’évolution ».
La complexité est telle qu’il est presque surprenant que tout fonctionne si bien et que si peu d’erreurs soient commises. Mais bien sûr, les choses tournent mal. Les cellules cancéreuses défient les processus censés les contrôler. Comme les virus, ils trouvent des moyens d’échapper à nos défenses afin qu’ils puissent se multiplier de manière incontrôlable. Mukherjee utilise des cas médicaux fondateurs et d’autres de sa vie personnelle et professionnelle pour illustrer comment nous avons appris à exploiter les talents naturels du système immunitaire pour combattre les cellules voyous. En 1975, des scientifiques ont mis au point une méthode de fusion d’une cellule plasmatique productrice d’anticorps avec une cellule cancéreuse. L’immortalité d’une cellule cancéreuse a ainsi été conférée au plasmocyte, permettant la production potentiellement illimitée d’anticorps. Dans les années 1990, WH, un médecin mourant lentement d’un lymphome, a été l’un des premiers à en bénéficier. Infusée d’anticorps monoclonaux anticancéreux, sa tumeur a fondu et elle a survécu.
Les systèmes cellulaires sont complexes et ce livre donne beaucoup d’informations. S’adressant à tous les niveaux de lecteur, Mukherjee utilise parfois une métaphore visuelle pour simplifier les choses. Il demande au lecteur d’imaginer qu’il est un astronaute enquêtant sur la cellule comme s’il s’agissait d’un vaisseau spatial inconnu. Parfois, ces images étaient trop simplistes à mon goût. Mais c’est une petite critique, car sa réussite globale est d’avoir créé un guide avec une personnalité qui peut être comprise que vous ayez ou non une connaissance préalable du sujet. Il y a aussi beaucoup de divertissement à avoir en suivant les carrières des lauréats du prix Nobel et de ces médecins qui avaient presque raison, mais pas tout à fait. La science est logique et systématique, mais ce n’est pas toujours le cas pour la découverte scientifique.
Mukherjee parle du « corps en tant que citoyenneté cellulaire », dans lequel chaque cellule connaît d’une manière ou d’une autre sa place (même en dehors du cœur, une cellule cardiaque sait continuer à battre). Ce sont de petits moteurs allumés, à la fois autonomes et communiquant avec la plus grosse machine. « Si tous les milliards de petits feux doucement brûlants cessaient de brûler », écrivait le physicien Eugene Rabinowitch, « aucun cœur ne pourrait battre, aucune plante ne pourrait pousser vers le haut en défiant la gravité, aucune amibe ne pourrait nager, aucune sensation ne pourrait accélérer le long d’un nerf, aucune la pensée pourrait clignoter dans le cerveau humain. Dans la mesure du possible, Mukherjee a capturé l’émerveillement de cela dans un livre.