Lorsque les astronautes retournent sur le plancher des vaches après de longs séjours à bord de la Station spatiale internationale (ISS), ils sont physiquement lessivés. Sans la gravité pour solliciter les muscles et le squelette, leur corps perd de la masse musculaire et perd en densité osseuse. Ils souffrent souvent de vertiges, puisque leur cœur n’a plus eu besoin de pomper fort pour envoyer le sang vers le haut de leur organisme et connaissent parfois des pertes d’équilibre, le temps que leur oreille interne se réadapte à la gravité terrestre.
Néanmoins, nous manquons encore de recul sur ce que provoque l’apesanteur sur l’ADN humain ; c’est un domaine de recherche aujourd’hui investi par la génétique, mais de nombreuses zones d’ombre perdurent. Afin d’élargir ce champ d’exploration, des chercheurs de la New York University ont recréé un environnement de test sur Terre en impesanteur (ou microgravité) conçu pour analyser les effets de la gravité sur une cellule humaine. Leur étude a été publiée le 26 septembre dans la revue Science, et ses conclusions sont plutôt positives.
L’ADN : un gros costaud, même sans gravité
À l’aide de ce protocole d’expérimentation, l’équipe de recherche a pu obtenir deux informations principales : d’une part, comprendre comment la gravité influence l’ADN de nos cellules ici-bas ; d’autre part, simuler la réaction de notre code génétique lors d’un voyage dans le vide spatial. Alexandra Zidovska, professeure associée au département de physique de l’université de New York (NYU) et autrice principale de l’étude, explique : « Nous pensons que nos résultats permettront de mieux appréhender les effets des vols spatiaux sur l’organisme humain. »
Après avoir placé les cultures de cellules humaines 24 heures dans le simulateur d’impesanteur, celles-ci sont ressorties pratiquement indemnes ; une résilience à laquelle ne s’attendait pas l’équipe de recherche.
Ils les ont passées sous le microscope pour les évaluer plus en détail, et ont d’abord observé une variation du volume du noyau, l’organite situé au cœur de la cellule humaine qui abrite l’ADN et l’ensemble de notre génome. Libéré de la contrainte exercée par la gravité terrestre, celui-ci s’était légèrement dilaté, démontrant une adaptation physique passive.
En revanche, la structure de la double hélice d’ADN n’a pas bougé d’un millimètre : sa membrane protectrice et l’organisation spatiale des gènes sont restés parfaitement intactes. Surtout, les analyses n’ont révélé aucune cassure des brins d’ADN ni la moindre dégradation génétique directement imputable à l’absence de pesanteur. Une excellente nouvelle, puisque cela signifie que l’absence de gravité n’est pas, en soi, un facteur biologique bloquant pour les futurs vols habités de longue durée.
Une expérience prometteuse qui demandera confirmation
« Ces résultats suggèrent que l’organisation physique de notre ADN ne subirait que des altérations minimes lors d’un séjour dans l’espace sur une durée comparable. Il n’est pas exclu, en revanche, que des expositions prolongées combinées aux rayonnements spatiaux finissent par provoquer des dégradations. » Effectivement, c’est bien la première crainte des agences spatiales, comme la NASA ou l’ESA : si l’orbite basse, comme à bord de l’ISS, protège encore partiellement les astronautes grâce à la magnétosphère terrestre, un voyage vers Mars les exposerait à des flux de particules hautement mutagènes sur plusieurs mois.
Les auteurs se prémunissent également d’extrapoler les données de leur expérience, puisque leur protocole de 24 h d’observation seulement n’est pas nécessairement gage de sécurité sur la durée d’une véritable mission spatiale de longue durée. Dans le meilleur des cas et avec nos technologies de propulsion actuelles, un voyage vers Mars s’étend sur environ six mois. Une unique journée d’analyse reste une fenêtre très réduite à l’échelle d’une cellule : si l’ADN ne se dégrade pas au terme du premier jour d’apesanteur, il est pour le moment impossible d’affirmer que les modifications physiques de la cellule relevées ne poseront aucun problème tout le long de la traversée. Cette étude a offert, certes, des résultats encourageants concernant les effets à court terme, mais il faudrait désormais que d’autres soient menées afin de déterminer s’ils sont viables sur le long cours.
- Une étude de la New York University révèle que l’ADN humain reste pratiquement indemne après 24 heures en microgravité.
- Les cellules montrent une légère dilatation du noyau, mais la structure de l’ADN demeure intacte sans dégradations observées.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets à long terme de l’apesanteur sur l’ADN lors de missions spatiales prolongées.
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