Une colle bactérienne plus que puissante
Il y a près de 20 ans, Yves Brun et son équipe ont découvert que la bactérie non pathogène Caulobacter crescentus produit naturellement une colle extrêmement puissante afin d’adhérer aux surfaces humides qui caractérisent ses environnements aqueux favoris et d’y survivre. Appelé holdfast, cet adhésif naturel et inoffensif est le plus fort jamais mesuré en laboratoire.
En plus d’être sans danger pour l’humain – «Nous en avons tous déjà bu», rassure le chercheur –, cette bactérie peut être produite à grande échelle et être manipulée génétiquement pour qu’elle produise des colles aux propriétés ciblées.
Avec un financement adéquat, l’équipe s’imagine modifier les souches pour optimiser leur production et créer une gamme de colles aux caractéristiques adaptées, tantôt plus flexibles, tantôt plus résistantes.
«Les bactéries représentent une niche abondante de composés aux propriétés uniques, avec une adhérence forte et polyvalente, offrant beaucoup de possibilités pour la mise au point d’adhésifs, et pas seulement dans l’industrie de la microélectronique», soutient Yves Brun, également titulaire de la Chaire de recherche Canada 150 sur la biologie cellulaire bactérienne.
Un défi, mais pas une utopie
Si l’équipe a confiance qu’il serait envisageable de transformer ces bioadhésifs en produits industriels, il n’en demeure pas moins que ce processus demandera de relever des défis costaux. Mais surmontables.
D’abord, il faut faire produire plus de colle à la bactérie. «Dans la nature, Caulobacter crescentus fabrique sa colle en très petites quantités et seulement lorsque c’est nécessaire», précise Cécile Berne, première auteure de l’article. Mais, poursuit-elle, en laboratoire, l’équipe a déjà isolé des mutants capables d’en produire jusqu’à 1000 fois plus. L’étape suivante serait donc d’optimiser encore cette surexpression.
Le second défi est certainement le plus complexe: purifier une colle qui colle… à tout. Les biologistes reconnaissent que cette étape devra être confiée à des chimistes et des experts en surfaces. Une collaboration est en cours avec Xavier Banquy, professeur à la Faculté de pharmacie de l’UdeM, qui conçoit des surfaces «antisalissures» auxquelles même cette colle hyperpuissante n’adhère pas.
Finalement, pour la production industrielle, les chercheurs comptent s’appuyer sur le modèle de la gomme de xanthane, un polysaccharide produit par fermentation bactérienne et utilisé massivement dans l’industrie alimentaire. «Des milliers de tonnes de cette gomme sont fabriquées chaque année dans d’immenses fermenteurs», note Yves Brun.
Une question d’audace?
Les chercheurs en sont convaincus: du point de vue scientifique, tout indique que c’est faisable. La production à grande échelle serait possible, la sécurité biologique est élevée, l’empreinte écologique du secteur d'activité serait considérablement réduite et la demande industrielle est bien réelle.
Il faut maintenant du financement, des partenariats et la volonté de se lancer, croit l’équipe de recherche.
«Nous devons chercher du côté de la nature parce que les matériaux que nous utilisons depuis des décennies ne sont tout simplement plus viables sur le plan environnemental. Si nous voulons des technologies plus sûres, plus propres et plus résilientes, nous devons explorer des solutions qui n’entraînent pas les mêmes coûts à long terme», conclut Cécile Berne.
