Une représentation tridimensionnelle d'un virion de norovirus, basé sur l'imagerie au microscope électronique. Les astrobiologistes devraient-ils également tenir compte des virions et des virus lorsqu'ils recherchent la vie au-delà de la Terre ? Crédit :CDC/Jessica A. Allen/Alissa Eckert
Ils sont la forme de vie la plus abondante sur Terre, mais les virus - ou leur état de dormance semblable à une graine, connus sous le nom de virions - sont des valeurs aberrantes dans notre recherche de la vie sur d'autres planètes. Maintenant, un groupe de scientifiques fait pression pour que les astrobiologistes envisagent plus sérieusement de rechercher des virus au-delà de la Terre.
Dans la stratégie d'astrobiologie actuelle de la NASA, les virus sont mentionnés six fois dans ses 250 pages, écrivent les auteurs d'un article récent sur Astrovirology:Virus at large in the Universe. Ils demandent que l'étude des virus soit intégrée aux missions scientifiques extraterrestres et à la recherche astrobiologique à domicile, et avoir une liste de contrôle pour les actions nécessaires pour mettre les virus sur la carte interplanétaire.
"Les virus font partie intégrante de la vie sur Terre telle que nous la connaissons, " dit Ken Stedman, un virologue au Center for Life in Extreme Environments de l'Université d'État de Portland et co-auteur de l'article. Si nous pensons à la vie sur la Terre primitive ou à la vie ancienne ou actuelle sur d'autres planètes, nous devons penser aux virus, il dit.
Cela fait plus d'un siècle que les scientifiques ont découvert le premier virus, et pendant des décennies, il était simplement connu comme un « très petit agent pathogène ». Le regretté lauréat du prix Nobel, Sir Peter Medawar, les a même qualifiés de "mauvaises nouvelles enveloppées dans une protéine", Stedman et ses collègues écrivent.
Leur définition actuelle est plus compliquée, et moins diffamatoire :les virus sont des entités dont le génome se réplique à l'intérieur des cellules vivantes, et sont capables de transférer ce génome viral à d'autres cellules. Comme cette définition l'implique, les virus comprennent l'ensemble du cycle de reproduction - et ils ont besoin d'autres cellules vivantes pour se reproduire. Virion, d'autre part, sont les graines virales qui pourraient devenir des virus s'ils se produisent sur des cellules vivantes compatibles dans lesquelles se répliquer. Sur Terre, virions et virus vont de pair avec la vie, et si nous trouvons les premiers sur d'autres planètes, ils pourraient indiquer que la vie cellulaire a déjà existé sur elles.
Sur Terre, On pense que les virus sont dix fois plus nombreux que les formes de vie cellulaires. Et notre planète regorge de virions. En réalité, une cuillère à café d'eau de mer peut contenir jusqu'à 50 millions de virions.
Les futures missions pour échantillonner les panaches d'Encelade (vus ici en silhouette contre les anneaux de Saturne par le vaisseau spatial Cassini) ou d'Europe devraient emporter avec elles des expériences pour détecter les virions et les virus. Crédit :NASA/JPL–Caltech/Space Science Institute
"Il est logique de rechercher les choses qui sont susceptibles d'être les plus abondantes, " dit Stedman, qui préside également le Virus Focus Group au sein de l'Institut d'astrobiologie de la NASA. "Si une intelligence extraterrestre venait sur Terre à la recherche de la vie, ils obtiendraient probablement un échantillon d'eau de mer, chargé de virions. La vie extraterrestre arriverait à la conclusion que la Terre est habitée par des virions."
Cependant, il n'y a actuellement aucune mission extraterrestre prévoyant de chasser des virions dans les panaches d'eau sur la lune de Jupiter Europa ou les jets d'Encelade.
"L'astrovirologie n'est plus, ni moins, valable que l'astrobiologie, " dit Don Cowan, directeur du Centre d'écologie microbienne et de génomique de l'Université de Pretoria. "Il n'y a aucune raison pour que l'astrovirologie ne soit pas considérée avec la même insistance que l'astrobiologie 'procaryote' [c'est-à-dire bactérienne], d'autant plus que la leçon de la biologie de la Terre est que chaque organisme connu a un ou [parfois beaucoup] plus de parasites viraux."
L'une des raisons de l'absence de l'astrovirologie dans les agendas des sciences spatiales, Stedman dit, est que les virologues n'ont pas tendu la main aux astrobiologistes et n'ont pas plaidé en faveur de la chasse aux virions. Une autre raison majeure est technique :les virions sont minuscules (avec des diamètres allant de 20 nanomètres à plus d'un micromètre), les scientifiques ont donc besoin de microscopes électroniques à transmission pour voir leurs formes uniques et variées.
"Bien que cela ne soit pas difficile sur Terre, il semble peu probable qu'un microscope électronique à transmission soit installé sur un vaisseau spatial dans un avenir prévisible, ", notent les auteurs.
C'était l'un des objectifs des auteurs en écrivant leur article - stimuler le développement et les tests de technologies que les scientifiques pourraient utiliser dans des endroits éloignés pour découvrir des virions.
Ken Stedman (à droite) travaillant dans son laboratoire. Stedman est virologue et président du groupe de discussion sur les virus du NASA Astrobiology Institute. Crédit :Joseph Thiebes
"Nous devons rechercher des biosignatures, et les morphologies de ces virions sont extrêmement distinctives, " dit Stedman.
Cependant, un autre défi consiste à trouver un moyen de rechercher des virions inconnus. "Nous devons être prudents lorsque nous essayons de trouver des génomes de choses dont nous ne savons pas qu'elles sont là, " dit Stedman. Bien qu'il existe des techniques pour identifier les virus connus, tels que le séquençage à haut débit ou les puces à haute densité, l'identification de virions vraiment nouveaux pourrait poser problème, écrivent les auteurs.
Les scientifiques peuvent chasser des formes de vie cellulaires extraterrestres, comme les bactéries ou la vie plus complexe, en recherchant certains produits chimiques sur une planète ou dans son atmosphère, mais les virions ne créent pas de sous-produits comme le méthane ou l'oxygène. Mais, les auteurs émettent l'hypothèse, si des virus avaient autrefois infecté la vie sur d'autres planètes, peut-être que ces virus ont modifié le métabolisme de l'organisme hôte et cela pourrait être détecté à distance depuis la Terre. Une possibilité est que les sous-produits chimiques des organismes hôtes soient légèrement différents de ceux qui n'ont pas été infectés par des virus. Si tel était le cas, cela pourrait être un proxy pour détecter la vie cellulaire et les virus.
A court terme, les astrovirologues suggèrent que, entre autres, les chercheurs doivent trouver des biosignatures virales distinctives; envisager des expériences de détection de virus pour Europa et Encelade ; et inclure des modèles de virus dans nos modèles pour les anciens océans et autres planètes.
Cependant, Stedman dit que même s'il n'y avait pas de virions sur d'autres planètes, ce serait une découverte importante. "Si nous trouvons un autre endroit où les cellules vivantes ne sont pas associées à des virus, [alors] ce serait quelque chose de très différent de la Terre et de très intéressant."
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du magazine Astrobiology de la NASA. Explorez la Terre et au-delà sur www.astrobio.net .