Bactéries se développant après avoir été congelées. Crédit :Université de Warwick
Les mécanismes de survie des poissons polaires ont conduit les scientifiques de l'Université de Warwick à développer une approche révolutionnaire pour « congeler » les bactéries. La nouvelle technique pourrait radicalement améliorer le travail de stockage et de transport des tissus humains.
Des chercheurs du département de chimie et de la faculté de médecine de Warwick ont mis au point un moyen de cryoconserver (ou « congeler ») une large gamme de bactéries en utilisant des reproductions synthétiques des protéines antigel naturelles trouvées dans les organismes polaires. Ils ont découvert que l'ajout de la protéine imite ralentit la croissance des cristaux de glace et les empêche de détruire les cellules bactériennes.
La méthode révolutionnaire a des applications potentielles dans l'industrie alimentaire, le transport d'organes et la médecine, ainsi que dans la recherche en laboratoire. Les bactéries sont utilisées dans une vaste gamme de processus, y compris la technologie alimentaire (par exemple dans le yaourt et les probiotiques), la fabrication de produits pharmaceutiques (par exemple l'insuline) et la production d'enzymes (par exemple pour les poudres à laver) et ils sont couramment utilisés dans les laboratoires de recherche pour étudier les infections et les principes fondamentaux des processus vivants.
L'approche traditionnelle pour préserver les bactéries utilisée dans presque tous les laboratoires du monde consiste à ajouter du glycérol aux bactéries pour réduire les dommages induits par le froid pendant la congélation. Cependant, toutes les bactéries ne récupèrent pas après décongélation et le glycérol doit être retiré des bactéries pour permettre leur croissance et leur utilité.
Caricature illustrant comment les nouvelles reproductions synthétiques de protéines antigel naturelles cryoconservent les bactéries plus efficacement que les méthodes actuelles. Crédit :Université de Warwick
L'équipe Warwick, dirigé par le professeur Matthew I. Gibson, a développé une nouvelle méthode de cryoconservation, inspiré du processus par lequel des organismes dits extrêmophiles, survivre dans certaines des régions les plus froides de la Terre.
Le groupe s'intéresse particulièrement aux espèces de poissons polaires qui produisent des protéines antigel. L'équipe de recherche a démontré que les polymères synthétiques qui imitent la protéine de ces poissons sont efficaces pour faire le même travail. En combinant deux polymères pour ralentir la croissance de la glace pendant la cryoconservation, les chercheurs ont pu récupérer plus de bactéries après congélation qu'en utilisant des méthodes conventionnelles.
Ils ont également utilisé moins d'additifs totaux, dans certains cas, en utilisant seulement 1 pour cent du poids (comparé aux 20 pour cent généralement utilisés dans les méthodes traditionnelles). L'équipe pense que cela transformera la façon dont les micro-organismes sont cryoconservés et s'appuiera sur leurs recherches antérieures sur le stockage des cellules humaines. Professeur Matthew Gibson, du département de chimie de Warwick et de la faculté de médecine de Warwick, a déclaré :« Les bactéries sous-tendent une grande partie de la recherche fondamentale en biosciences et en santé, mais leur stockage et leur transport sont basés sur une méthode ancienne.
"Nos solutions bio-inspirées, que nous avons également utilisé pour le stockage de cellules de mammifères, fournir une nouvelle plate-forme pour, espérons-le, améliorer la disponibilité et la qualité des bactéries, mais avec une approche facile à utiliser qui n'implique pas que les chercheurs ou les industries ajustent de manière significative leurs procédures de laboratoire. »
La recherche est publiée dans la revue Biomacromolécules .
