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LeMonde Job: WMQ1604--0031-0 WAS LMQ1604-31 Op.: XX Rev.: 15-04-99 T.: 09:05 S.: 111,06-Cmp.:15,11, Base : LMQPAG 28Fap:100 N

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AUJOURD’HUI-SCIENCES LE MONDE / VENDREDI 16 AVRIL 1999 / 31

DÉPÊCHES

a ESPACE : des programmes d’un

montant total de 2,7 milliards

d’euros (17,71 milliards de francs),

couvrant la période 1999-2003, se-

ront soumis par l’Agence spatiale

européenne (ESA) aux ministres de

ses Etats membres, qui doivent se

réunir les 11 et 12 mai à Bruxelles,

ont annoncé, lundi 12 avril, à Paris,

les responsables de l’ESA. S’y

ajoutent douze programmes op-

tionnels, parmi lesquels Galileo, le

premier projet européen de naviga-

tion par satellite (pour un montant

de 500 millions d’euros, ou

3 279,78 millions de francs).

a Un satellite militaire américain

de détection, lancé, vendredi 9 avril,

de Cap Canaveral (Floride), a été

placé sur une mauvaise orbite, qui le

rend inutilisable. D’un coût estimé à

250 millions de dollars, cet engin de-

vait être intégré au réseau de détec-

tion des tirs de missiles, des lance-

ments spatiaux et des explosions

nucléaires. « Nous sommes toujours

en train d’essayer de le localiser », a

indiqué, lundi 12 avril, un porte-pa-

role de l’US Space Command, ajou-

tant que tout espoir de récupérer le

satellite DPS (Defence Support Pro-

gram) n’était pas encore perdu.

a VOLCANOLOGIE : le front de

lave qui s’écoulait depuis le 28 mars

sur le ﬂanc du mont Cameroun

(350 km à l’ouest de Yaoundé), me-

naçant une agglomération d’un mil-

lier d’habitants (Le Monde du

7 avril), a dévié de sa trajectoire et a

ralenti en approchant de la côte.

Aucune maison n’a été touchée,

mais les autorités, craignant des

problèmes de pollution quand les

laves en fusion atteindront la mer,

ont décidé d’évacuer les villages

proches.

Les autorités américaines envisagent

un ﬁnancement public

des recherches sur l’embryon humain

LES BIOLOGISTES américains

pourront-ils bénéﬁcier, à court

terme, de crédits publics pour mener

des recherches sur l’embryon hu-

main ? Alors que des responsables

politiques et religieux s’opposent vi-

goureusement à une telle éventuali-

té, un comité d’experts chargé de

conseiller les autorités gouverne-

mentales de Washington vient de

rendre publiques des conclusions

très modérées.

Depuis 1994, une loi américaine

interdit de verser de l’argent public

aux équipes travaillant sur l’em-

bryon humain. Cette situation est

souvent qualiﬁée d’« hypocrite » par

les chercheurs européens, dans la

mesure où ces recherches ne sont

pas interdites dès lors qu’elles sont

ﬁnancées par des fonds privés. L’an-

nonce récente que des chercheurs

américains avaient réussi à mettre

en culture des cellules embryon-

naires humaines « totipotentes »

(ou cellules-souches), capables de se

différencier et de donner naissance

aux différents tissus de l’organisme

humain (Le Monde du 7 novembre

1998), a bouleversé totalement les

données du problème. Les espoirs

thérapeutiques considérables ou-

verts par cette première, autant que

les perspectives scientiﬁques et ﬁ-

nancières qui s’y rapportent, ont

conduit les responsables des Insti-

tuts nationaux américains de la san-

té (NIH) à tout mettre en œuvre

pour qu’un ﬁnancement public soit

au plus vite autorisé.

Une commission de treize experts

désignés par Harold Varmus, Prix

Nobel de médecine et directeur des

NIH, vient de faire savoir dans

quelles conditions un ﬁnancement

public pourrait, à l’avenir, être accor-

dé aux équipes américaines volon-

taires pour s’engager au plus vite

dans ce nouvel « eldorado scienti-

ﬁque ». Elle recommande, tout

d’abord, d’interdire le ﬁnancement

de travaux qui se proposeraient

– comme le fait un avant-projet de

loi belge (Le Monde du 7 janvier) –

de créer des embryons humains à

des ﬁns exclusives de recherche, puis

de les détruire après utilisation. Elle

s’oppose, de la même manière, à la

création d’embryons par clonage.

Les experts des NIH préconisent,

en revanche, de ne pas interdire le ﬁ-

nancement de travaux portant sur

des lignées de cellules totipotentes

déjà existantes (obtenues dans le

secteur privé), à la condition que ces

lignées soient issues d’embryons hu-

mains conçus pour des couples sté-

riles, mais ne faisant plus l’objet d’un

« projet parental ». Dans le même

ordre d’idées, un ﬁnancement fédé-

ral pourrait être accordé à des tra-

vaux sur des cellules totipotentes is-

sues de fœtus provenant

d’avortements ou de fausses

couches.

CONTEXTE POLÉMIQUE

Cette prise de position s’inscrit

dans un contexte hautement polé-

mique. Plus de 75 membres du

Congrès américain ont fait savoir

qu’à leurs yeux la loi de 1994 s’ap-

plique bel et bien aux recherches sur

les cellules embryonnaires totipo-

tentes. Ils sont rejoints sur ce thème

par plusieurs organisations reli-

gieuses et par les porte-parole des

opposants à la pratique de l’inter-

ruption volontaire de grossesse. Le

président Clinton a saisi la Commis-

sion nationale américaine de bioé-

thique.

En France, dans l’attente de la re-

lecture prochaine des lois de bioé-

thique de 1994, des voix de plus en

plus nombreuses s’élèvent dans la

communauté scientiﬁque pour obte-

nir un assouplissement des disposi-

tions législatives actuelles qui inter-

disent, de facto, de faire de

l’embryon humain un objet de re-

cherche, quelle que soit son origine.

Jean-Yves Nau

Une synchronisation par la lumière

L’horloge biologique, synchronisée sur le rythme circadien, est un phé-

nomène commun à tous les êtres vivants. Le rythme circadien est généré

par la perception d’une information liée à la quantité de particules lumi-

neuses (photons) reçues par la rétine, information transmise par une voie

nerveuse, le tractus rétino-hypothalamique, à une structure composée

d’un groupe de neurones situés à la base du cerveau, le noyau suprachias-

matique. Des protéines, dont la synthèse dépend de gènes déjà identiﬁés

pour partie (Le Monde du 29 septembre 1993 et du 22 mai 1997), constituent

le signal déclenchant la sécrétion d’une hormone-clé, la mélatonine, par

l’épiphyse ou glande pinéale, localisée au plafond du diencéphale chez les

vertébrés. Cette sécrétion est supprimée par l’exposition à la lumière et se

produit donc la nuit. La mélatonine renseigne ainsi en permanence l’orga-

nisme sur la durée du jour et de la nuit. Lors de voyages avec changements

de fuseaux horaires, l’horloge interne va être perturbée et l’organisme su-

bir le phénomène de décalage horaire.

L’horloge biologique est indépendante des mécanismes de la vision

C’est la lumière qui permet au corps des mammifères de se régler sur un cycle de vingt-quatre heures.

Mais ce « réglage » ne fait pas intervenir les cônes et les bâtonnets, cellules rétiniennes impliquées dans la perception visuelle

On savait déjà que 15 % des aveugles par-

viennent à garder une synchronisation de

leur horloge interne, bien qu’ils ne per-

çoivent pas la lumière sur laquelle elle se

cale. Plusieurs études récentes apportent un

début d’explication de ce curieux phéno-

mène. Elles montrent que la « vision pho-

tique », celle qui renseigne sur le moment

de la journée où l’on se trouve – et permet

donc le réglage de cette horloge – passe par

un réseau neuronal totalement différent de

celui qui, de la rétine au cerveau, intervient

dans la « vision perceptive » qui sert à iden-

tiﬁer l’environnement. Il existerait dans

l’œil des mammifères des photorécepteurs

spéciﬁques pour réguler la réponse circa-

dienne. Si l’on en croit des travaux précé-

demment publiés, ces récepteurs utilise-

raient un photopigment dérivant de la

vitamine A.

NOTRE HORLOGE interne, ré-

glée par la lumière sur un cycle de

24 heures (le « rythme circadien »)

correspondant à l’alternance du

jour et de la nuit, peut-elle se passer

des cônes et des bâtonnets réti-

niens ? Autrement dit, les cellules

sensorielles de la rétine, qui réa-

gissent en présence d’une forte lu-

mière (pour les cônes, impliqués

dans la vision diurne) ou d’une

faible lumière (dans le cas des bâ-

tonnets, mis en jeu dans la vision

nocturne), sont elles responsables

du fait que l’organisme des mammi-

fères soit bien synchronisé ? Les re-

vues Science (dans son édition du

16 avril) et Nature (dans le numéro

du 15 avril) publient toutes deux des

articles qui montrent qu’il n’en est

rien : les fonctions de visualisation

de l’environnement (vision percep-

tive) et de renseignement sur le mo-

ment de la journée où l’on se trouve

(vision photique) font appel à deux

réseaux neuronaux différents. La vi-

sion photique pourrait solliciter une

chromoprotéine (association d’une

protéine et d’un pigment) différente

de celles intervenant dans la vision

perceptive.

Une équipe britannico-espa-

gnole, dirigée par Russell Foster

(Imperial College of Science,

Technology and Medicine,

Londres), et qui signe deux articles

dans le même numéro de Science, a

raisonné pas à pas. Il n’y a aucun

doute sur le fait que l’œil est la

source primitive de l’information

véhiculée par la lumière, qui permet

le réglage de l’horloge interne,

puisque la perte des deux yeux sup-

prime cette dernière possibilité. On

sait également que les projections

rétiniennes par lesquelles transitent

l’information lumineuse vers les

centres visuels et circadiens sont

bien distinctes et que la cécité vi-

suelle due à une perte partielle en

cônes et en bâtonnets n’entraîne

pas nécessairement une atténua-

tion de la réponse circadienne à la

lumière. Jusqu’ici, les conclusions

n’avaient pas été au-delà d’un

double constat : même avec un petit

nombre de cônes et de bâtonnets, le

système circadien des mammifères

peut maintenir une sensibilité nor-

male aux particules lumineuses (les

photons) ; l’œil contient des photo-

récepteurs non identiﬁés qui inter-

viennent directement ou indirecte-

ment dans l’action de la lumière sur

le système circadien.

SOURIS AVEUGLES

Pour aller plus loin, l’équipe de

Russel Foster a utilisé comme mo-

dèle des souris apparemment

aveugles à la lumière, puisqu’elles

sont totalement dépourvues de bâ-

tonnets, comme de cônes. Ces ani-

maux transgéniques n’ont pas pré-

senté d’atténuation de leur réponse

comportementale circadienne à la

stimulation lumineuse, ce que l’on

appelle le photoentraînement. Cela

signiﬁe, selon l’équipe de Russell

Foster, qu’il existe dans l’œil des

mammifères des photorécepteurs

différents des deux types classiques

régulant la réponse circadienne. Se-

lon des travaux précédemment pu-

bliés, ces récepteurs utiliseraient un

photopigment dérivant de la vita-

mine A.

Dans le second article, l’équipe de

Russell Foster a utilisé le même mo-

dèle de souris dépourvues des deux

classes de photorécepteurs, cônes

et bâtonnets, aﬁn de voir si la stimu-

lation lumineuse de la rétine par

une source monochromatique en-

traînait, comme cela est le cas chez

la souris normale, l’inhibition de la

synthèse de mélatonine par la

glande pinéale (voir ci-contre). C’est

bien ce qui s’est produit : des cel-

lules différentes des cônes et des bâ-

tonnets, censées ne pas être directe-

ment sensibles à la lumière, peuvent

agir comme photorécepteurs, ce qui

suppose l’existence d’un photopig-

ment également différent agissant

dans ces cellules. Parmi les photo-

pigments suggérés tenir ce rôle, ﬁ-

gurent ceux, classiques, de la famille

opsine/vitamine A, et les crypto-

chromes Cry1 et Cry2, même si

ceux-ci ne font pas l’unanimité.

Ces derniers sont des protéines de

la famille des récepteurs à la lumière

bleue, qui jouent chez les plantes le

rôle d’entraînement de l’horloge

biologique. Ils font l’objet de l’étude

menée conjointement par l’équipe

néerlandaise de Jan Hoeijmakers

(Erasmus University, Rotterdam) et

celle, japonaise, d’Akira Yasui (To-

hoku University, Sendai). Ce travail,

publié dans Nature du 15 avril, a été

conduit sur des souris mutantes dé-

pourvues de ces protéines présentes

à l’état normal dans le ganglion réti-

nien et la couche interne de la ré-

tine. Dans des conditions d’exposi-

tion à la lumière normales, les souris

ne possédant pas l’un des deux

cryptochromes présentent une mo-

diﬁcation de la périodicité de leur

activité locomotrice, soit dans le

sens de l’accélération, soit dans ce-

lui du retard. Lorsque Cry1 et Cry2

sont tous deux absents, les animaux

perdent instantanément la rythmi-

cité de leur activité de libre cours.

Les auteurs de l’article de Nature en

concluent que ces deux crypto-

chromes sont essentiels au maintien

des rythmes circadiens, mais ne

peuvent en inférer que ces deux

protéines sont bien les candidats re-

cherchés comme photopigments.

Ces études, en particulier celles

de Russell Foster et de ses collabo-

rateurs, permettent de mieux

comprendre celles menées chez

l’homme par l’équipe Czeisler (Har-

vard University, Boston), explique

Howard Cooper, directeur de re-

cherches à l’unité 371 de l’INSERM

(Lyon). Czeisler a montré, il y a quel-

ques années, que si 85 % des

aveugles avaient une cécité percep-

tive et photique, 15 % conservaient

une vision photique leur permet-

tant de synchroniser leur horloge

interne.

Paul Benkimoun

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