Savoir quels sont les gènes qui s'expriment pour déclencher la maladie lorsqu'on étudie une cellule cancéreuse, étudier la réponse individuelle d'un patient à tel ou tel médicament: la recherche sur les biopuces devrait permettre un jour cette révolution, aussi importante que celle qu'ont apporté les micro-technologies dans l'électronique. "Les biopuces, micro-technologies appliquées à la biologie, avec des applications potentielles dans la recherche pharmaceutique, la génomique fonctionnelle ou les contrôles agroalimentaires et industriels, intéressent un large marché estimé à 2 milliards d'euros en 2005", estiment les experts du Commissariat à l'énergie atomique (CEA). "Si le décryptage du génome a apporté des milliards d'informations, il est insuffisant pour comprendre le fonctionnement cellulaire... Il faut à présent décoder les protéines des gènes", sachant que chaque cellule humaine compte 30.000 gènes et a le potentiel pour la fabrication d'un million de protéines, a expliqué lundi devant la presse Christian Vincent, conseiller scientifique à la Direction des sciences du vivant du CEA. Apparues dans les années 90, les biopuces, microsystèmes dédiés à l'analyse biologique, sont des technologies nées de la fusion de compétences en biologie, en microélectronique et en modélisation. Elles peuvent permettre, sur une surface de quelques cm2, "de réaliser en quelques heures les expériences qui nécessitaient plusieurs mois de travail auparavant", souligne Christian Vincent. Sous le terme générique de biopuces, on trouve trois catégories: les puces à ADN et à protéines, les laboratoires sur puce (Lab-On-Chip-) et les puces à cellules (Cell-On-Chip). Les puces à ADN portent, greffées sur leur surface, des molécules d'ADN susceptibles de s'apparier à des brins complémentaires d'ADN dans une solution biologique. Ainsi, elles permettent de visualiser rapidement des différences d'expression entre les gènes pour le génome complet d'un organisme. Sur une seule puce, l'ensemble du génome humain peut être analysé en une seule étape. Les laboratoires sur puce, laboratoires miniaturisés destinés à la réalisation d'analyse automatisée, sur des petits volumes, intègrent les étapes successives d'analyse d'un échantillon. "Les premiers laboratoires sur puce avec application au diagnostic seront commercialisables d'ici trois ans", prévoit Xavier Gidrol, chef du service de génomique fonctionnelle au CEA. Les puces à cellules sont des microsystèmes qui hébergent des cellules vivantes entières. Elles sont destinées à analyser et manipuler de manière individualisée des cellules vivantes dont la taille ne dépasse pas quelques dizaines de microns. Elles sont l'outil pour étudier le plus petit échantillon vivant qui soit: une cellule unique à l'échelle de laquelle on pourra étudier les effets d'un médicament, les interactions entre cellules, etc. Ce type de biopuces, en permettant l'analyse de cellules individualisées, augmentera la productivité de la recherche en biologie: les industriels de la pharmacie pourront connaître de façon précoce, dans le cycle de développement d'un médicament, ses niveaux de toxicité et d'efficacité, tout en réduisant le coût et la durée de son développement avant la mise sur le marché et en limitant les expérimentations animales. "On devra attendre une dizaine d'années avant de les voir sur le marché", estime François Chatelain, responsable du laboratoire biopuces au CEA de Grenoble.
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