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Qui va gagner le prix Nobel de chimie 2012?

Slate.com, mis à jour le 10.10.2012 à 12 h 03

Toute la semaine, nous publions les pronostics de spécialistes de chacune des six catégories du prix. Après la médecine lundi et la physique mardi, place à la chimie.

Les médailles des lauréats des prix Nobel 2010. REUTERS/Pawel Kopczynski.

Les médailles des lauréats des prix Nobel 2010. REUTERS/Pawel Kopczynski.

Après la médecine lundi (pour laquelle ont été distingués John B. Gurdon et Shinya Yamanaka pour leur travaux sur les cellules souches, venant confirmer un de nos pronostics) et la physique mardi (dont les lauréats sont le Français Serge Haroche et l'Américain David J. Wineland, qui figurait parmi les noms cités par nos spécialistes) place à la remise du prix Nobel de chimie, mercredi 10 octobre.

L'Académie a récompensé Robert Lefkowitz et Brian Kobilka pour leurs recherches sur les protéines G.

Autant l'avouer, ils ne figuraient pas dans les pronostics de nos spécialistes.

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Sam Lord, chimiste post-doctorant à l’Université de Californie à Berkeley et blogueur à Everyday Scientist:

La frontière entre la chimie et d’autres disciplines (tout particulièrement la biologie) est parfois floue, et c’est une excellente chose, mais cela entraîne parfois que le Nobel de chimie aille à une découverte relevant manifestement du domaine de la biologie (le prix 2009, par exemple, qui récompensait la structure du ribosome).

Le phénomène semble être d’autant plus prononcé que le prix de physiologie ou de médecine va généralement vers des découvertes directement liées à la santé, tandis que le prix de chimie sert à récompenser des prouesses scientifiques du domaine de la biologie fondamentale. Pour ma part, je pense que cela témoigne de la position centrale de la chimie dans le diagramme de Venn de la science.

Je mettrais en haut de ma liste la spectroscopie d’une molécule individuelle. En 1989, W.E. Moerner d’IBM (il est aujourd’hui à Stanford) fut le premier à utiliser la lumière (des lasers) pour effectuer des mesures sur des molécules uniques. Avant lui, on mesurait ensemble des millions ou des trillions de molécules afin de détecter un signal moyen. Cette prouesse, d’une incroyable difficulté, a demandé des techniques de détection ultrasensibles, des échantillons parfaits, et une température à peine supérieure au zéro absolu!

Un an plus tard, Michel Orrit en France a observé les photons fluorescents provenant d’une unique molécule. Moerner et d’autres, par ces premières expériences, ont préparé le terrain expérimental permettant l’imagerie de molécules individuelles.

La spectroscopie et l’imagerie des molécules individuelles forment aujourd’hui à elles seules un sous-champ d’étude. J’ai mené mes recherches en doctorat dans le laboratoire de Moerner et j’ai pu me rendre compte par moi-même que la technique met en évidence des événements qui, autrement, seraient masqués par les mesures en «lot» ou les moyennes. La biophysique, le domaine où l’on s’attache à comprendre la façon dont les cellules et biomolécules fonctionnent au niveau physique, est particulièrement avantagée car en biologie, de rares événements peuvent avoir des effets majeurs (imaginez la mutation d’une cellule unique, qui se divise ensuite pour former une tumeur).

Sunney Xie, par exemple, au Pacific Northwest National Laboratory (il est aujourd’hui à Harvard), a mené les premiers travaux sur les différents états par lesquels passent les enzymes, chose qui dans une expérience en lot aurait été dissimulée par la moyenne. Plus récemment, l’imagerie de molécules individuelles a été essentielle aux nouvelles techniques de «super-résolution» permettant de révéler les structures internes des cellules à une résolution dix fois supérieure à ce qui était possible jusque-là. Plusieurs entreprises (Pacific Biosciences, Helicos, Illumina, Life Technologies) ont soit commercialisé soit développent des produits reposant sur l’imagerie de molécules individuelles pour le séquençage de brins individuels d’ADN.

Mon pronostic s’appuie sur d’autres éléments de la même veine. En 2008, Moerner a remporté le prix Wolf de chimie, souvent considéré comme signe annonciateur d’un Nobel. Mieux, Les Simpsons pariaient sur Moerner en 2010. Encore que c’était une prédiction de Milhouse, et qu’il est plus raisonnable d’écouter Lisa.

Mon autre prédiction, ce sont les moteurs moléculaires (ou biomoléculaires). Ce sont des protéines à l’intérieur des cellules capables de déplacer des charges importantes et, à un niveau plus pratique, de faire contracter les muscles. Ron Vale (aujourd’hui à l’université de Californie à San Francisco) et Michael Sheetz (aujourd’hui à Columbia) ont découvert la kinésine, une protéine qui chemine dans de petits tubes et transporte des charges vers différentes parties de la cellule. Leur rôle est suprêmement important car il faudrait beaucoup trop de temps (parfois des mois) pour apporter par diffusion uniquement des nutriments ou des molécules de signalisation à toutes les parties de la cellule (la kinésine fut découverte dans les neurones de calamar, car ils possèdent des cellules extraordinairement longues!).

Jim Spudich (à Stanford), Sheetz, Vale et d’autres ont développé un grand nombre de techniques importantes pour l’étude de l’action de ces petites machines. Spudich est co-récipiendaire du prix Lasker de cette année, ce qui pour beaucoup présage d’un Nobel, avec Vale et Sheetz.

Comme tout être humain, il est difficile de garder ses aspirations à l’écart, et de toute évidence, je n’ai pas réussi à empêcher mes souhaits d’influencer mes pronostics: je serais ravi si l’une ou l’autre des découvertes mentionnées —ou l’une de celles que j’énumère sur mon blog— remportait un prix. Mais il existe beaucoup de scientifiques très méritants, qui ont découvert des choses incroyables, et ainsi rendu service à des millions de gens. Malheureusement, seule une poignée de ces gens incroyables pourra bénéficier de l’ultime récompense dans le domaine de la science. C’est comme ça.

Paul Bracher, chimiste postdoctoral à Caltech et blogueur à ChemBark:

Prévoir le prix Nobel de l’année, c’est comme tenter de donner le nom du film qui va remporter le super-Oscar du meilleur long-métrage des trois dernières décennies: le nombre de candidats légitime est limité, mais chacun d’entre eux a une petite chance de gagner. Pour établir ma liste des favoris, j’utilise une formule complexe et éprouvée, à savoir: deux tiers de pifomètre, un tiers d’instinct et 100 % de probabilité de déplaire à ceux qui ont une opinion sur la question.

Si j’étais contraint de faire un unique choix pour le prix de chimie de cette année, ce seraient Pierre Chambon, Ronald Evans et Elwod Jensen pour leur découverte et leur étude des récepteurs hormonaux nucléaires. Ces scientifiques ont été les premiers à déterminer à la façon dont les hormones comme les œstrogènes peuvent servir de messagers chimiques et modifier notre biochimie en activant ou en désactivant tel ou tel gène. Ils ont découvert une superfamille de protéines capable de détecter la présence d’hormones et de les accompagner vers le noyau de la cellule, où les gènes sont régulés.

De cette façon, les hormones peuvent émettre des ordres du genre de «STOCKE PLUS DE GRAISSE» à la cellule, et l’on peut altérer le récepteur, ou le tromper au moyen de molécules synthétiques en vue d’annuler ces ordres. La façon dont les hormones peuvent activer et désactiver les gènes a de profondes implications sur le traitement de maladies comme le cancer du sein.

Ces scientifiques pourraient bien décrocher le Nobel de médecine au lieu du prix de chimie. La découverte a déjà été récompensée par un certain nombre de prix pré-Nobel, dont un prix Lasker en 2004 et un prix Wolf en 2012.

Mon choix va sans doute irriter les plus fondamentalistes des chimistes, car la découverte penche plus vers la biologie moléculaire que la chimie pure. Mais il n’y a pas de Nobel de biologie, et le jury du Nobel semble se sentir obligé d’attribuer notre prix à cette discipline tous les trois ans environ. Les deux derniers prix étant allés à la chimie physique et organique, les biologistes sont probablement à nouveau sur le point d’être récompensés.

Voilà ceux qui, je pense, remporteront le prix Nobel —si ce n’est cette année, du moins dans un avenir proche. Si vous désirez savoir qui selon moi devrait gagner le Nobel, c’est le chimiste Carl Djerassi, pour ses travaux ayant permis le développement de la pilule contraceptive.

En partant de produits isolés dans des racines d’igname sauvage du Mexique, Djerassi et ses collègues ont développé des méthodes de synthèse des composés imitant les hormones responsables de la régulation de la grossesse. Bien que l’invention de la pilule ait eu de profondes implications médicales et sociologiques, je n’accorde à Djerassi que des chances relativement faibles (99 contre 1), car il est un fait généralement admis: si le comité Nobel avait désiré reconnaître cette découverte, il l’aurait déjà fait. Ces travaux remontent aux années cinquante!

Laura Helmuth

Traduit par David Korn

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