ABONNEZ VOUS A NOTRE NEWSLETTERCe terrible incident, qui a coûté la jambe droite au jeune Daniel, n’est malheureusement pas un cas isolé en Israël.
Aujourd’hui, des scientifiques de l’Université hébraïque de Jérusalem se sont associés à la start-up de biotechnologie Enzymit pour tester une nouvelle méthode révolutionnaire qui utilise la bactérie E. coli pour détecter des traces d’un produit chimique qui s’échappe des mines terrestres enfouies.
Des milliers de champs autour d’Israël sont remplis de mines depuis la guerre des Six Jours de 1967, avec peu de panneaux d’avertissement jaunes et des fils barbelés pour éloigner les voyageurs, ce qui peut être difficile à voir.
Les efforts visant à éliminer ces mines terrestres ont été laborieux et lents, d’autant plus que la méthode la plus couramment utilisée aujourd’hui reste le détecteur de métaux, à la fois dangereux pour la personne qui doit pénétrer manuellement dans le champ de mines pour pouvoir l’utiliser, et inefficace car il augmente le niveau de sécurité. alerte sur tout type de métal, des éclats d’obus jetés aux vieilles canettes de soda.
La bactérie, conçue pour s’allumer lorsqu’elle détecte la présence de dinitrotoluène (DNT), est simplement pulvérisée au-dessus d’un champ de mines potentiel. Un drone survole ensuite le site et prend une photo à l’aide d’un appareil photo spécialisé qui révèle l’emplacement des mines dans des couleurs luminescentes.
E. coli – anciennement connue sous le nom d’Escherichia coli – est une bactérie présente dans les intestins des personnes en bonne santé. Et bien que la plupart des formes de la bactérie soient inoffensives ou provoquent de légers maux d’estomac, certaines souches peuvent entraîner des symptômes plus graves.
La souche d’E. coli utilisée dans le processus a toutefois été conçue pour disparaître peu de temps après sa dispersion, garantissant ainsi qu’elle ne présente aucun risque pour la santé humaine ou l’environnement.
Solution sensible
La nouvelle méthode de détection des mines est en cours de développement depuis plus d’une décennie au laboratoire de microbiologie environnementale et de biocapteurs du professeur Shimshon Belkin à l’université.
L’équipe s’est inspirée des propriétés naturelles d’E. coli – qui utilise des protéines spécifiques pour détecter le DNT, une excellente source de nutriments pour les bactéries – pour créer leur solution.
Le laboratoire s’est récemment associé à la startup, une démarche qui a contribué à accélérer leur solution contre les mines terrestres en créant une protéine qui rend E. coli plus sensible à la détection du DNT, tout en ne dégageant pas de faux positifs.
Après que la protéine ait été ajoutée à la souche modifiée d’E. coli, elle a rendu la solution cinq fois plus sensible au DNT et lui a donné des temps de réaction beaucoup plus rapides par rapport à la souche modifiée d’origine.
«Le problème avec de nombreuses protéines naturelles est qu’elles ne sont pas optimales pour ce que les humains ont besoin d’elles», explique Gideon Lapidoth, PDG d’Enzymit, à NoCamels.
“Des millions d’années d’évolution ont optimisé cette protéine spécifique pour qu’elle réponde parfaitement aux besoins d’E. coli, mais ce dont nous avions besoin, c’était qu’elle soit plus sensible, plus rapide à réagir et qu’elle serve essentiellement un système qui pourrait être opérationnel dans le monde réel. conditions », dit-il.
Enzymit utilise des algorithmes informatiques pour créer des enzymes (les protéines qui créent une réaction chimique) présentant des caractéristiques souhaitables. Il génère ensuite une nouvelle séquence protéique qui, une fois insérée dans les bactéries, les transforme en « usines » pour produire ces caractéristiques.
« Pensez à votre microphone standard, qui capte souvent les bruits de fond », explique Lapidoth. « Le micro idéal ne capterait que la voix de celui qui parle à ce moment-là.
« C’est essentiellement ce que nous avons fait avec cette protéine spécifique. Nous avons optimisé le rapport signal/bruit afin qu’il n’émet pas de faux positifs lorsqu’il détecte quelque chose – il n’émet un signal que lorsqu’il détecte réellement la molécule d’intérêt.
Ce processus, dit-il, est déjà utilisé par des sociétés de protéines alternatives , qui injectent dans la levure l’ADN codant pour les protéines du lait et extraient la protéine de la levure pour créer des produits laitiers sans avoir besoin de vaches.
Options polyvalentes
Enzymit et l’équipe du laboratoire Belkin ont déjà prouvé l’efficacité de la souche conçue conjointement. Ils effectuent actuellement des tests sur le terrain de l’ensemble de la solution, ce qui implique de disperser les bactéries et de vérifier que leur luminescence apparaît toujours sur les photographies. Ils estiment que le système sera opérationnel pour un « usage non civil » l’année prochaine.
Les deux équipes estiment que cette solution – qui est la première du genre – peut avoir de nombreux cas d’utilisation. Ils étendent déjà les capacités de la bactérie à détecter les produits chimiques utilisés dans d’autres types d’explosifs, tels que le RDX.
Le potentiel de la solution, selon Lapidoth, pourrait aller encore plus loin – depuis la détection de fuites de gaz et de pétrole jusqu’à son utilisation dans la sécurité des aéroports.
Ses algorithmes informatiques ont été utilisés pour produire des prébiotiques présents dans le lait maternel ainsi que de l’acide hyaluronique, utilisé dans les cosmétiques pour réduire les cicatrices et les rides et aider les plaies à guérir plus rapidement.
Lapidoth lui-même a servi dans l’unité Magan des Forces de défense israéliennes, qui sauve les personnes coincées dans les champs de mines et s’occupe des mines trouvées à l’extérieur d’un champ de mines désigné.
«Je pense que ce qui est passionnant pour moi, c’est que cela vous montre vraiment les applications de la biologie synthétique qui vont bien au-delà de l’industrie pharmaceutique ou alimentaire», déclare Lapidoth.
“Le fait que nous ayons montré que nous pouvons réellement aller au-delà des applications pour des choses que les gens ne pensaient pas possibles montre son énorme potentiel”, dit-il.
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