Quelques conseils pour se lancer dans la biotechnologie de garage

Par le 15/09/10 | 9 commentaires | 5,504 lectures | Impression

Alors cette do it yourself biotechnology, c’est de la science-fiction ou pas ? En fait, c’est un peu entre les deux. Même s’il est difficile aujourd’hui d’imaginer équiper toutes les salles de bains de systèmes d’analyse d’ADN, il existe déjà certains aficionados qui cherchent à créer des outils d’analyse biologiques personnels accessibles à tous. Cet été, deux blogs, Letters et Singularity Hub, ont apporté leur lumières sur le sujet.

Cathal Garvey, dans son blog Letters détaille toutes les difficultés de la constitution d’un laboratoire personnel. Loin de se concentrer sur les domaines les plus “pointus” de la biotechnologie, il s’attarde sur des aspects tout aussi importants, mais moins hi-tech, comme le problème de la stérilisation, phase préparatoire indispensable au travail du biologiste. C’est tout bête, mais il faut travailler dans un milieu parfaitement propre. Le danger n’est pas tant de répandre votre virus Ebola dans le voisinage à la suite d’une mauvaise manip (ça c’est pour plus tard), mais plutôt de contaminer vos précieuses cultures avec les bactéries du monde environnant, ruinant ainsi tout votre travail.

Comment équiper son garage ?

autoclaveL’outil utilisé dans les labos pour aseptiser le matériel se nomme un autoclave, qui opère une stérilisation par l’immersion dans un bain de vapeur. Il est douteux, explique Garvey, qu’on puisse fabriquer un jour un autoclave à bas prix pour les amateurs. Mais en a-t-on vraiment besoin ? En fait, l’autoclave n’est fondamentalement rien d’autre qu’une… cocotte minute, en beaucoup plus gros, et cet ustensile de cuisine peut très bien suffire à un non-professionnel : l’autoclave ne deviendrait nécessaire, selon Garvey, que lors d’une stérilisation d’une quantité massive de récipients, ou si les outils à nettoyer sont trop gros.

Ensuite, il faut garder l’endroit stérile. On peut utiliser une une “hotte de ventilation laminaire” qui soufflera de l’air frais dans le lab et évitera ainsi l’accumulation d’impuretés dans l’air. Les amateurs de mycologie en fabriquent déjà pour préserver leurs cultures.

Garvey conseille aussi l’usage de lampes à ultraviolet, de filtres à air, et bien sûr de vêtements dédiés.

Autre exemple de “bricolage” proposé par Garvey : en théorie, un bon labo devrait aussi disposer d’un “incubateur”, susceptible de maintenir les microorganismes à une température donnée, ce qui n’existe pas en matériel amateur. Mais, toujours selon Garvey, les bactéries étudiées en dyibio ne seront pas de la catégorie qui nécessite le maintien à une stricte température. On pourra se contenter d’un aquarium pour maintenir une certaine chaleur, du moins pour les créatures qui en ont besoin.

Garvey donne ainsi une multitude de conseils de bon sens, susceptible d’aider le biohacker en herbe à résoudre la plupart des problèmes qui se posent à lui. Mais tôt ou tard, il faut entrer dans le vif du sujet, et aborder la question de l’achat du matériel “de pointe”.

Vers un marché grand public ?

Premier instrument fondamental, un “thermocycleur” pour effectuer la PCR (réaction en chaine par polymérase). Cette technique qui permet d’amplifier l’ADN (autrement dit, produire beaucoup d’ADN du même type à partir d’une petite quantité) demande une espèce de four capable de faire varier les températures de manière très précise. Dans un précédent article, j’ai indiqué que certains n’hésitaient pas à bricoler des thermocycleurs à bas prix. Mais on peut aimer la biologie sans être un as du tournevis et la diybio ne démarrera vraiment que lorsqu’il existera des versions d’entrée de gamme de ces outils, qu’on pourra aisément se procurer, ou au moins fabriquer facilement à l’aide de kits.

Ceux-ci arrivent. Plusieurs produits sont en train de voir le jour. Le premier, OpenPcr est basé autour d’un Arduino, et devrait couter dans les 400 $, au lieu de plusieurs milliers. Un autre groupe, Otyp, qui s’adresse plutôt aux écoles, propose aussi sa version dans les mêmes prix.

Lava Amp, développé entre autres par Guido Nunez-Mujica et Joseph Jackson (l’un des leaders du mouvement “open science”) avec la participation notable de Rob Carlson, créateur de la fameuse “courbe de Carlson”, possède la caractéristique de tenir dans une poche ! Selon ses créateurs, l’intérêt de ce produit tient à ce qu’il pourrait aisément être utilisé dans des pays en voie de développement en vue de tester la qualité de la nourriture ou la présence de maladies infectieuses.

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Image : La Lava Amp.

Autre élément important, le matériel d’électrophorèse, qui permet de trier les différents brins d’ADN selon leur taille. Ici encore, on a aujourd’hui un produit à prix modique, la “Pearl Box Gel”, capable de remplir ce rôle. Selon Singularity Hub, “L’idée de concevoir une boite à gel d’électrophorèse a tout d’abord été discutée sur le wiki d’OpenWetWare. (…). La Pearl Gel Box a de la valeur en elle-même, mais ce qui est le plus impressionnant, c’est que des amateurs et des scientifiques professionnels se sont réunis dans un forum public, ont décidé de quels outils il avaient besoin, et qu’ensuite quelqu’un a pris l’initiative de fabriquer ces outils. Un tel processus est exemplaire de la vitesse de réaction qui rend si attractive l’idée d’une communauté scientifique construite autour de l’internet.”

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Image : La Pearl Box Gel.

Pour l’auteur de “Letters” : “Voici l’exemple d’un produit de qualité supérieure créé par la communauté, car je n’ai jamais vu d’offre semblable en provenance de l’industrie.”

De quoi le bioFabLab est-il le symptôme ?

Mais le vrai problème nous rappelle Singularity Hub, n’est pas dans le matériel. Elle est dans le wetware (néologisme formé à partir du mot wet (humide) et ware (marchandise) que l’on trouve dans hardware (matériel) et software (logiciel) et qui sert à désigner des composants vivants), les composants biologiques qui sont beaucoup plus chers, et plutôt difficiles à trouver.

Manquent tout d’abord les produits chimiques nécessaires aux réactions : ainsi, toujours d’après Singularity Hub, “le kit éducatif d’Otyp coute environ 300$ en plus du matériel – cette somme couvrant uniquement les produits chimiques, les échantillons biologiques et le matériel éducatif. Et les expérimentations menées avec le lab Otyp sont vraiment très basiques : comme ils le disent eux-mêmes, c’est l’équivalent biologique de “hello world” en informatique”.

De son côté, Garvey se plaint de difficultés à se procurer même le solvant le moins dangereux et le plus important : l’éthanol pur. “Et cela parce que (surprise surprise) il y a de nombreux idiots qui se saouleraient immédiatement à mort s’ils pouvaient mettre la main sur de l’éthanol pur. Surtout là où j’habite” (Garvey vit à Cork, en Irlande ; mais la législation ne semble guère plus tolérante en France).

En plus des produits de base, il est nécessaire de se procurer des organismes vivants sur lesquels travailler. Si on peut en trouver aisément dans son environnement quotidien, il est plus dur de travailler avec des organismes plus rares, susceptibles de posséder des caractéristiques nécessaires à certaines recherches avancées.

Une situation qui ne risque pas de changer de sitôt, explique Singularity Hub, car la raison est plus politique que technique : les autorités sont très inquiètes pour la sécurité.

Pourtant, “bien que les biologistes amateurs se révèlent bien plus intéressés et concernés par la sécurité que la plupart des gens ne le reconnaissent, les agences de régulation en demandent toujours plus, et les deux groupes collaborent pour résoudre le problème. Peu importe les bonnes intentions de la communauté, l’idée que des gens puissent se livrer indépendamment à la biotechnologie (même pour s’amuser et à un niveau élémentaire) ne plait guère aux pouvoirs en place”.

Pour Singularity Hub, la solution pourrait donc consister à créer des hackerspaces, des laboratoires de fabrication des lieux où l’on pourrait pratiquer de manière tout à fait officielle la diybio, avec une attention particulière portée au respect des protocoles, à la sécurité, dotés d’assurances, etc. C’est peut être moins romantique que la vision du biohacker fonçant toutes voiles dehors vers les territoires inconnus de la biotechnologie, au mépris des règles et des autorités, le drapeau noir flottant sur l’autoclave, mais cela rassurerait la société, et permettrait aux amateurs d’accéder plus facilement, à un prix raisonnable, aux composants qui leur manquent.

biocurious_sign_pic.littleC’est précisément ce qu’entreprend aujourd’hui Biocurious, un “biofablab” situé en Californie, qui cherche encore toutefois les financements pour se développer. Mais bien sûr Biocurious, c’est loin. Pourra-t-on espérer bientôt la naissance de clones de Biocurious en France et en Europe ?

Comme leurs modèles américains, il faudra qu’ils parviennent à lever les nombreuses limitations techniques, financières ou politiques qui s’annoncent sur la diybio. Plutôt que cristalliser les dangers, les biofablabs peuvent certainement contribuer à mieux les prévenir. Ils peuvent peut-être aussi s’insérer dans des processus humanitaires, en permettant par exemple une production de médicaments à bas prix. Et pourquoi pas, comme c’est déjà le cas avec l’informatique et même avec l’astronomie, ne pas imaginer qu’un jour les amateurs puissent contribuer de façon significative aux progrès de la biologie ?

Mais surtout, comme le hacking informatique avant lui, le biohacking abolit la frontière entre recherche, loisir et éducation, cessant de faire de nous les spectateurs passifs des développements technologiques en cours. Le siècle qui commence sera sans doute celui du vivant : biologie synthétique, génomique personnelle, géoingénierie, neurosciences appliquées… autant de mots magiques qui suscitent espoirs ou frayeurs irraisonnées, et sur lequel il est bien difficile d’émettre un avis d’honnête homme lorsque les seules connaissances que nous en avons nous viennent des années de collège (curieusement, la salle de SVT, avec ses “paillasses” et la blouse blanche obligatoire, revient encore aujourd’hui dans mes cauchemars). Comment évaluer la signification et les conséquences des travaux d’un Craig Venter, par exemple, si on ne comprend pas vraiment ce qu’il a fait ?

Mais au delà même de la technologie, ce sont les notions issues de la biologie qui envahissent aujourd’hui l’ensemble de notre compréhension du monde : complexité, chaos, émergence, réseaux en petit mondes, sélection, symbiose… Il serait naïf de croire qu’une telle révolution conceptuelle peut s’accomplir de manière purement discursive, loin de toute pratique. Ils nous faut “mettre la main à la pâte”. Dans les années 90, au MIT, Mitchel Resnick avait créé le langage de programmation Starlogo parce qu’il avait remarqué que les gens, même les spécialistes, avaient des difficultés à saisir le comportement des systèmes émergents, décentralisés, propres aux monde du vivant, justement. Il leur fallait “toucher” le problème en le “fabriquant”. Mais c’était encore à l’ère de l’électronique, avant le décodage du génome humain, avant la biologie synthétique… Le biohacking ne propose pas autre chose que d’explorer ces concepts avec les doigts, comme nous avons exploré l’informatique avec des lignes de code.

Rémi Sussan

Rétroliens

  1. Lieu(x) de rencontre de La Paillasse et DIYbio (2/3) | Animateur réseau
  2. L’impression 3D rapproche l’objet du vivant – Internet Actu | Navicorp
  3. Numérique : les nouveaux territoires de la connaissance et du partage « meridianes GEO
  4. BIO DIY | Pearltrees
  5. Revue des sciences 10/10 | Jean Zin

4 commentaires

  1. Bonjour Rémi Sussan,

    Excellent travail ! J’adhère, partiellement, à la Thèse de Zilsel dans “histoire et philosophie de la science” où Zilsel propose une explication pour :

    pourquoi (trop moderne ?) la science a pu émergée au 17ème siècle, en Europe de l’ouest et pas dans d’autres endroits du monde.

    Pour notre 21ème siècle, je réclame que la science a seulement pu émergée de l’obscurantisme, où les a plongé les experts de l’autorité souveraine propriétaire de portefeuilles de brevets en bioingénierie en Europe, que grâce à la déferlante nano (Centre de bioingénierie ; Antennes ; …) qui a permit de lever le voile sur le web 4.0 comme la biologie synthétique.
    Là, le capitalisme et l’Open Source ont émergés, de façon distinctes, dans le web 4.0 comme la biologie synthétique, c’est-à-dire, la société occidentale, dans les années 2000.

    Parce que :

    le processus entier, d’émergence du web 4.0 comme de la biologie synthétique (du secret à la transparence), a été inclus dans l’avance (santé ; gouvernante ; technique) de la première société capitaliste des années 1950 (il y a plein de place en bas), qui a affaibli la collectif-intelligence en développant la pensée magique (ésotérisme), et la croyance dans les experts de l’autorité souveraine propriétaire de portefeuilles de brevets en bioingénierie en Europe (breveter les êtres vivants ; breveter le couple(biopuces ; citoyen)) et qui a promu la pensée raisonnable (paternalisme) et quantitative causale.
    Ceci a créé un environnement dans lequel deux groupes sociaux (vierges ou porteurs de biopuces), précédemment séparés dans les années 1970 (genèse des micro-sociétés schizophréniques), pourraient entrer en contact vers 2030 (AugCog).

    Propriétaire ou libre, exprimez-vous !

    Pour le 17ème siècle, c’étaient les penseurs raisonnables (infantilisme ?) scolaire qualifiés qui étaient toujours des membres des classes aristocratiques et que Zilsel appelle « les artisans supérieurs » (équivalent des transhumains du 21ème siècle ?).
    Les universitaires ont possédé la formation intellectuelle méthodique mais soufré de leur qualifications non pratiques, tandis que les artisans supérieurs étaient habiles dans l’expérimentation et la recherche causale mais ont manqué de l’approche raisonnable méthodique acquise de l’étude des classiques.

    Zilsel soutient son argument avec une étude de cas de William Gilbert qui, en 1600 et cinq ans avant Francis Bacon’s “L’avancement de l’étude”, édité le premier livre imprimé (sur magnétisme) écrit par un disciple scolaire qualifié basé presque entièrement sur l’observation et l’étude du résultat d’expériences réelles.

    Gilbert a rejeté l’autorité souveraine, de son époque, quand les prévisions de l’autorité souveraine ont différées du résultat de l’étude des ressources produites aux moyens d’expériences mises en oeuvres suivant une méthodologie et une déontologie permettant d’être neutre, par rapport à la base de réflexion de l’autorité souveraine, pour être cohérent et objectif pour tout un chacun, c’est-à-dire, scientifique et Gilbert a rejeté ainsi les explications superstitieuses des phénomènes physiques. C’est-à-dire, la base de réflexion donnée par les soi-disants experts.

    Pour notre 21ème siècle, la science commence seulement à émergée de l’obscurantisme, où les a plongé les experts de l’autorité souveraine propriétaire de portefeuilles de brevets en bioingénierie en Europe, depuis que le capitalisme comme l’Open Source émergent ensemble dans le web 4.0 comme dans la biologie synthétique, c’est-à-dire, la société occidentale, grâce à la déferlante nano (Centre de bioingénierie ; Antennes ; …) des années 2000 et surtout les experts en TIC et miss TIC de la communauté virtuelle de l’Open Source.

    Les libristes du web 4.0, simples citoyens, pourront s’émanciper de l’autorité souveraine propriétaire, dans les web, quand les artiste-ingénieurs, les penseurs raisonnables (acteur ; pilote ; cadre) scolaire qualifiés membres de l’Open Source et que j’appelle « les artiste-ingénieurs » seront formés pour le web 4.0 civil et libre dans un cadre légal, sécurisé par l’Open Source (flottilles du web 4.0) et dans la transparence, pour tout citoyen de notre République Laïque Française. Laïque pour nous prémunir de bons filtres et de bonnes ressources.
    Les universitaires (experts autonomes) posséderont la formation intellectuelle méthodique mais manqueront de qualifications pratiques.
    Tandis que les artiste-ingénieurs (acteurs ; pilotes ; cadres) seront habiles dans l’expérimentation et la recherche causale mais manqueront de l’approche raisonnable méthodique acquise de l’étude des classiques.

    Ainsi, les libristes du web 4.0 pourront évaluer les prévisions des soi-disant experts de l’autorité souveraine propriétaire de portefeuilles de brevets en bioingénierie en Europe au 21ème siècle sur l’observation et l’étude du résultat de leurs propres expériences.

    Hardi, les complexés du web 4.0. Préparez-vous à la déferlante nano dans le domaine du couple (esprit ; corps) car les complexes militaro-industriels eux vont bientôt nous présenter leurs merveilles.

    Par le kernel de l’OS web 4.0, grâce au tripode (bioéthique ; biodroit ; biopouvoir) c’est possible !

    Propriétaire ou libre, exprimez-vous !

  2. Bonjour Rémi Sussan,

    La justice Européenne peut-elle s’attaquer aux recherches sur les couples (rue ; web) des OS web 4.0 comme sur la biologie synthétique civils et propriétaires ?

    Qu’est-ce qu’un couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civil et libre ?
    Qu’est-ce qu’un couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civil et propriétaire ?

    Qu’est-ce que la biologie synthétique pour vous ?

    Près de 60 ans après que les Gouvernements Européens aient autorisés le financement public des laboratoires de recherches sur les couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires utilisant les couples (esprit ; corps) d’êtres numérisé vivants, une cour Européenne peut-elle invalider cette décision en donnant raison à un groupe de plaignants qui peuvent démontrer scientifiquement que ces recherches sont illégales car :

    - soit elles détruisent les couples (esprit ; corps) humains ;
    - soit réduisent à l’esclavages des êtres numérisé vivants ?

    Cette décision inattendue, et pour certains juridiquement discutable (bioéthique ; biodroit ; biopouvoir), pourrait crée un vent de panique dans le monde de la recherche biomédicale Européenne des experts de l’autorité souveraine propriétaire de portefeuille de brevets en bioingénierie.

    Par contre, cela pourrait créer un vent porteur de plus de liberté pour les libristes du web 4.0. C’est-à-dire, de l’Open Source.

    En effet, impliquant le gel de plusieurs millions € de crédits publics affectés annuellement aux recherches et développements de couple (rue ;web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires – cet arrêt pourrait créer une situation pire que celle qui prévalait sous le règne du roi louis XVI durant les années 1780. « Cette décision risquerait d’affecter gravement l’un des champs les plus prometteurs de la recherche biomédicale – et ceci au moment où celle-ci commençait vraiment à décoller » a déclaré Charles Trojani, Docteur en psychobiologie et président de l’association loi 1901 kernel à Marseille.

    Quand les porteurs de biopuces portent plainte

    Cet arrêt suivrait une plainte déposée par des organisations, des citoyens vierges de biopuces comme « des pucés » (sic) contre l’Organisation Mondial de la Santé.

    Les plaignants contesteraient ainsi la légalité des financements publics affectés aux recherches et développements des couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires au nom de la bioéthique, du biodroit comme du biopouvoir, qui interdit toute subvention publique aux laboratoires recourant à la destruction d’humains comme l’esclavage.

    Considérant que les plaignants sont des chercheurs impliqués dans la recherche et le développement de couples (rue : web) d’OS web 4.0 civils et libres – la plainte pourrait finalement être acceptée en raison du manque à gagner pour les recherches sur les OS web 4.0 civils et libres qu’entraînerait le financement public des recherches et développements de couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires.

    Une épée de Damoclès transformée en couperet

    Malgré la bonne décision de revenir sur le black out (bioéthique ; biodroit ; biopouvoir ; culte de l’avion cargo ; … ), instauré en 1976 en Europe, sur le financement public des recherches civils et propriétaires utilisant les couple (esprit ; corps) d’êtres numérisé vivants, les procédures, us et coutumes sont restées en vigueur en raison du manque de projet de recherche et développement dans le domaine du web symbiotique comme de la biologie synthétique de l’Open Source.

    En dépit de cette épée de Damoclès juridique, depuis 1976, l’Europe finance toujours les recherches civils et propriétaires utilisant les couples (esprit ; corps) d’êtres numérisé vivants (web 4.0 + bio synthétique) créés par d’autres certes mais, continue d’interdire la création de nouvelles lignées avec des fonds publics, ce type de manipulation impliquant forcément la destruction d’humains ou l’esclavage.

    C’est cette distinction un peu hypocrite, mais qui a permis depuis 1976 d’injecter aux propriétaires de couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civils plusieurs millions € d’argent public dans la recherche et le développement de couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires, que pourrait rejeter le juge.

    « Un amendement interdit sans ambiguïté l’utilisation de fonds public pour toute recherche dans laquelle un couple (esprit ; corps) humain (biologie synthétique ?) est détruit ou est mis en esclavage.

    Il ne se limite pas à interdire les subventions aux seules « étapes de recherche » durant lesquelles les couples (esprit ; corps) humains sont détruits ou mis en esclavages » pourrait indiquer le juge dans son arrêt « Par conséquent, comme la recherche et le développement de couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires est une recherche dans laquelle les couples (esprit ; corps) humains sont détruits ou mis en esclavages, en finançant la recherche et le développement de couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires, l’Europe viole l’amendement ».

    La politique scientifique entre les mains des juges ?

    Le juge pourrait ainsi donné raison aux plaignants et ordonné le gel de toutes les subventions publiques allouées aux recherches et développements de couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires, ces dernières risquant de l’être au détriment de recherches, légales celles-ci, faites à partir de couple (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et libre de l’Open Source.

    Ce verdict totalement inattendu pourrait provoqué la consternation au sein des agences concernées ainsi que parmi les chercheurs qui manipulent des couples (esprit ; corps) ou les mets en esclavages, en toute bonne foi.

    Ces derniers estiment que le financement de leurs recherches est désormais plus menacé qu’il ne l’était en 1976 (biopouvoir). Le Ministère de la Justice Européenne pourrait faire appel de cet arrêt qui réduirait à néant l’une des décisions fortes de la politique scientifique de la Communauté Européenne.

    On peut évidemment s’interroger sur les motivations réelles de cet arrêt Européen dans une communauté où les groupes de pression fondamentalistes (extropiens ; transhumains ; posthumains ; libristes ; …) ont pris la bonne habitude de se mêler de politique scientifique, et y voir une interprétation de l’observation et de l’étude du couple (rue ;web) d’un OS web 4.0 très proche des courants anti-avortement comme anti-esclavagiste.

    Toutefois, il est également intéressant de noter que le juge pourrait justifier aussi sa décision au nom de la diversité de la recherche, les subventions pour les couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et propriétaires se faisant selon nous au détriment des subventions pour les couples (rue ; web) d’OS web 4.0 civils et libres, qui constituent également une voie prometteuse.

    Reste maintenant à savoir s’il est souhaitable que la politique scientifique soit tranchée par le pouvoir judiciaire…aux urnes citoyens !

  3. Bonjour,

    Vous êtes invité a visité mon blog le:fermaton.over-blog.com
    Voir la page: le théoreme de l’évolution.

    Cordialement

    Clovis simard

  4. par Martin T

    Bonjour, et merci pour cet article !
    Je reste tout de même pour le moins sceptique pour la démocratisation de la recherche en biotechnologie… Du matos pour la PCR, pour l’electrophorèse, pour une bonne ventilation et un autoclave ne sont pas suffisant, même pour des manips de “base”, comme insérer un gène de fluorescence dans une levure !
    Chimiste au départ, je m’étais posé une question similaire pour la chimie organique… Acheter le matos de base était aisé et peu cher (et ce materiel est beaucoup plus simple que le materiel de base en biologie), mais par contre le moindre instrument d’analyse devenait complètement inaccessible. Rien ne sert de “fabriquer” quelque chose si on a pas les moyens de voir ce que c’est !