Comment les scientifiques sont-ils capables de synthétiser artificiellement un virus?

Le premier virus artificiel au monde a été synthétisé fin 2003 par une équipe de recherche dirigée par Craig Venter, également responsable du premier séquençage du génome humain. Le virus était un bactériophage Phi-X174 (mangeur de bactéries) dont le génome a 5 000 paires de bases, ou nucléotides. En comparaison, le génome humain compte environ 3 milliards de paires de bases.

Le virus de la polio, avec 7 500 paires de bases, a également été synthétisé à partir de rien. La synthèse du virus Phi-X174 était une tâche rapide - avec la technologie moderne, cela ne prenait que deux semaines. La synthèse d'autres virus a pris des mois.

Le processus commence par la synthèse d'oligonucléotides, qui sont de petites longueurs de nucléotide (ADN ou ARN) avec environ vingt paires de bases ou moins chacune. Les biologistes synthétisant déjà des oligonucléotides depuis des années, il existe des machines de synthèse d’ADN capables de les fabriquer automatiquement. La conception des oligonucléotides pour le virus Phi-X174 n'a pris que huit heures environ, suivies d'un processus de synthèse de quatre jours.

L'étape suivante est la purification des oligonucléotides par électrophorèse sur gel. Les oligos purifiés sont ensuite étiquetés avec des produits chimiques spéciaux et assemblés successivement, un par un, selon un processus appelé PCA (polymérase cycl assemblée). Après 35 à 70 cycles, un chromosome complet fabriqué à partir d'oligos artificiels a été synthétisé. En utilisant la PCR (réaction en chaîne de la polymérase), de nombreuses copies du chromosome d'origine sont ensuite créées, les meilleures étant sélectionnées au moyen d'un autre cycle de purification sur gel. Ces chaînes nucléotidiques sont alors circularisées à partir de leurs formes chromosomiques linéaires, devenant infectieuses.

Les chromosomes infectieux (virii) sont ensuite transplantés sur une plaque d'agar contenant des bactéries pour la consommation. En une journée, on peut déjà trouver des restes révélateurs d'activité virale et d'auto-réplication, ce qui montre que la synthèse a été un succès.

La synthèse de virus artificiels a été discutée pour des applications telles que la réduction de la pollution et le filtrage avancé. Des microbes spécialisés peuvent être créés pour consommer presque n'importe quoi. D'un autre côté, il existe toujours un risque qu'une partie malveillante utilise cette technologie pour créer un virus conçu pour une virulence élevée ou une létalité contre des hôtes humains.