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Interview avec Isabel de Morais, biochimiste adventiste spécialisée en recherche sur les protéines

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Isabel de Moraes: Dialogue avec une biochimiste adventiste spécialisée en recherche sur les protéines membranaires.

Chercheuse parmi les plus compétents, le Dr Isabel de Moraes dirige le Laboratoire de protéines membranaires au Diamond Light Source, un synchrotron gigantesque occupant une bonne partie d’une base désaffectée de la Royal Air Force près d’Oxford, en Angleterre. Dans son laboratoire, ce qui est apparemment impossible se produit quotidiennement, à savoir la cristallisation des protéines trouvées dans les membranes qui entourent les cellules. Ces protéines membranaires cristallisées sont ensuite « photographiées », utilisant des rayons X 10 000 fois plus lumineux que le soleil. À partir du synchrotron, les électrons voyageant à une vitesse proche de celle de la lumière génèrent ces rayons X extraordinairement lumineux.

Maîtriser cette science incroyable serait remarquable pour quiconque ! Cependant, l’histoire du Dr Moraes est étonnante – histoire qui a commencé par une naissance tardive. Elle est née au Portugal environ trois semaines après la date prévue. Cette gestation longue de près de 10 mois a entraîné une grave épilepsie, au point où elle serait, prévoyait-on, incapable d’achever ses études secondaires. Mais finalement, l’épilepsie a cessé ! Isabel a pu terminer son secondaire, puis un programme exigeant menant au diplôme en ingénierie, à Lisbonne. De là, elle s’est rendue à Londres, en Angleterre, où elle a complété une maîtrise en bioinformatique et en modélisation moléculaire. Ensuite, elle a obtenu un doctorat en biochimie, tandis qu’elle étudiait la cristallographie aux rayons X.

Aujourd’hui, Isabel est mariée à Ailson de Moraes, lequel enseigne la gestion stratégique internationale ainsi que le commerce et le leadership mondial à la faculté de gestion Royal Holloway, à l’Université de Londres. « Je suis parfaitement heureuse d’être mariée à un homme, plaisante Isabel. C’est que les anglais prennent le nom brésilien de mon mari pour le nom féminin anglais “Allison” ». Isabel et Ailson ont une fille, Hannah, qu’ils ont élevée avec les valeurs chrétiennes adventistes. Hannah a étudié à l’École primaire [adventiste] Newbold. Elle dirige maintenant l’École du sabbat des enfants et aide sa mère lors d’événements du ministère de la santé à l’église adventiste Newbold.

Polyglottes, Isabel, Ailson et Hannah parlent couramment l’anglais, le portugais, l’espagnol, et le français – ce qui s’avère très utile lors de leurs nombreux voyages dans le monde entier.

En plus de sa famille et de son travail à plein temps au Diamond Light Source, Isabel enseigne à temps partiel à l’Institut d’enseignement supérieur Newbold, en Angleterre, et est également gouverneur de l’établissement. Elle occupe le poste d’ancien à l’église Newbold.

Comment ce parcours de vie s’est-il passé ? Et comment Isabel en est-elle venue à avoir une foi inébranlable en le Dieu créateur en dépit de son évolution au sein d’une famille et d’une éducation sécularisées ?

Vous devez avoir un calendrier très chargé ! Je vous remercie du temps que vous nous accordez pour nous faire découvrir le monde de votre travail, de votre foi, et de votre vie. Commençons d’abord par les protéines membranaires. Qu’est-ce que c’est ? Et pourquoi avez-vous décidé de passer votre vie à les étudier ?

Les protéines membranaires sont essentielles au fonctionnement de toute cellule ayant jamais existé. On estime que dans notre propre corps, près de 30 pour cent du génome humain encode les protéines membranaires. Agissant comme des portes entre le monde extérieur et le monde intérieur de la cellule, elles accomplissent différentes fonctions. Ceci inclut le transport des nutriments, des ions, et de l’eau à l’intérieur et à l’extérieur des cellules, de même que l’élimination des déchets et des toxines des cellules. Aujourd’hui, 60 pour cent des médicaments ciblent les protéines membranaires. Par conséquent, l’étude de la structure des protéines membranaires fournit une compréhension de base de la vie au niveau moléculaire, tout en contribuant à la conception rationnelle de nouveaux médicaments pour augmenter leur efficacité et réduire les effets secondaires indésirables.

Je vois ! Il est donc évident que les protéines membranaires sont importantes et que la compréhension de leur structure a le potentiel d’être extraordinairement utile. Comment votre labo cristallise-t-il ces protéines en vue de leur étude ? À quels défis ces protéines se heurtent-elles contrairement à d’autres classes de protéines ?

Le processus consistant à produire et à cristalliser les protéines membranaires est difficile. Étant souvent coûteux et très long, beaucoup le considèrent davantage comme un « art » qu’une science empirique ! Pour que les protéines membranaires se cristallisent, elles doivent d’abord être produites en grandes quantités (milligrammes). Ceci implique habituellement une somme importante de biologie moléculaire et d’ingénierie des protéines. Il faut parfois plusieurs années de travail de labo pour obtenir une protéine pure stable in vitro [à l’extérieur de la cellule]. La stabilité in vitro constitue le défi majeur pour cette classe de protéines, comparée aux protéines solubles.

Les protéines membranaires de notre corps sont enchâssées dans les membranes de la cellule/l’organite. Pour les purifier et les cristalliser, il faut donc les détacher de leur milieu lipidique dans la membrane. On y arrive habituellement au moyen d’une sélection d’une grande variété de détergents de haute pureté, jusqu’à ce qu’on trouve celui qui convient à la protéine étudiée en particulier. Le détergent extrait la protéine de la membrane, la gardant pliée et soluble à l’extérieur de la cellule.

Après avoir établi le protocole de purification de la protéine, on passe à l’étape de la cristallisation. De nos jours, les essais de cristallisation se font à l’aide de robots de pointe fort coûteux, capables de cribler des milliers de solutions de cristallisation potentielles jusqu’à l’obtention des premiers cristaux. C’est comme essayer de trouver une aiguille dans une botte de foin ! De nouveau, cela peut prendre plusieurs mois, des années même, avant d’obtenir les cristaux diffractants les plus appropriés pour la collecte de données des rayons-X.

Le Diamond Light Source est une installation imposante ! En quoi consiste exactement ce gigantesque synchrotron, et pourquoi le Laboratoire de protéines membranaires n’est-il utile que dans ce domaine ?

Les synchrotrons sont des machines gigantesques où, à l’aide d’aimants spéciaux, les électrons sont accélérés pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière dans un chemin presque circulaire. Une fois que les électrons ont atteint la vitesse désirée, ils peuvent être utilisés, grâce à des appareils spéciaux, pour produire et relâcher d’intenses rayons X. Ceci se produit lorsque les électrons sont relâchés du chemin circulaire dans lequel ils sont entreposés, l’anneau de stockage, et acheminés dans des stations expérimentales appelées faisceaux. Ces faisceaux sont utilisés par de nombreux scientifiques dans différents domaines – de la technologie des aéronefs et la géologie à la médecine.

Pour « voir » les biomolécules comme des protéines membranaires au niveau atomique, les scientifiques doivent exposer les cristaux de protéines à d’intenses rayons X (aussi appelés rayonnement synchrotron ou radiation). Fondamentalement, ces cristaux agissent comme des lentilles grossissantes qui, de concert avec le rayonnement synchrotron, permettront aux scientifiques de « voir » l’intérieur des molécules. De façon très pratique, nous pourrions comparer un synchrotron à un gigantesque microscope.

Le fait de disposer du labo de protéines membranaires à l’intérieur du bâtiment du synchrotron au Diamond Light Source nous aide à travailler plus directement avec les scientifiques du faisceau sur le développement de meilleures méthodes pour accélérer la collecte de données des rayons X lorsqu’on travaille avec de très petits cristaux. C’est particulièrement important par rapport aux cristaux des protéines membranaires, car ils ont tendance à être très petits – environ 5 à 10 microns.

Qu’est-ce qui vous a attiré vers la cristallographie aux rayons X ? Comment êtes-vous devenue ce genre de scientifique ?

J’aime la science depuis toujours ! Les livres et les documentaires traitant de science ont toujours été ce que je préférais… après le chocolat, bien entendu ! À l’âge de 7 ans, j’ai monté un petit labo maison avec ma collection de cailloux et de fossiles que j’avais ramassés le long de la côte portugaise pendant mes vacances scolaires. Je me suis aussi équipée de quelques réactifs simples et de quelques instruments me permettant de faire des expériences.

Même si mes parents n’étaient pas particulièrement heureux de mes expériences avec les poissons de notre aquarium, ils soutenaient, la plupart du temps, mon « enthousiasme » pour la science !

On pourrait dire que je suis née avec l’épilepsie et un désir naturel de découvrir le monde. Peut-être qu’une partie de ma motivation m’est venue d’un ou de deux professeurs, lesquels m’ont suggéré de ne pas étudier la chimie parce que je dépassais mon niveau scolaire. Malgré leurs efforts pour que je me concentre plutôt sur mes cours d’histoire et de langue, la science est restée mon premier amour. Leur tentative de m’en distraire a, bien évidemment, eu l’effet contraire !

Après avoir étudié le génie chimique, j’ai obtenu une maîtrise en bioinformatique. C’est à ce moment-là que j’ai compris combien j’en savais peu sur la biochimie. Finalement, la cristallographie au rayon X s’est avérée être le mariage parfait de mon intérêt pour la chimie avec la biologie. Puisque je suis née avec le désir de découvrir le monde, quoi de mieux que de savoir où chaque atome se trouve dans une protéine, et ainsi, de découvrir le fonctionnement des protéines pour soutenir la vie ?

Dans la recherche à laquelle vous vous consacrez, qu’est-ce qui vous amène à croire au Dieu créateur de la Bible ?

La biochimie est un sujet complexe, mais ô combien magnifique ! Elle examine la façon dont les organismes vivants fonctionnent au niveau chimique (et par conséquent au niveau atomique). Elle étudie la façon dont les molécules interagissent les unes avec les autres dans le phénomène énigmatique que nous appelons la vie. Tous les organismes – depuis les êtres humains jusqu’aux animaux, aux plantes, et même aux bactéries – exigent un nombre prodigieux de réactions chimiques se produisant en parallèle pour maintenir la vie. Il existe des centaines et des centaines de réactions chimiques, se produisant en même temps, utilisant et produisant de petites molécules et de petits atomes. Et cependant, tout fonctionne dans une parfaite harmonie ! C’est comme une composition musicale où les notes de musique se combinent les unes avec les autres pour produire une magnifique mélodie. Eh bien, dans mon domaine, il s’agit de « la mélodie de la vie » ! Toutes les pièces musicales célèbres proviennent de grands compositeurs : Bach, Beethoven, Lennon, McCartney, et ainsi de suite. Dans le cas de la biochimie, « la mélodie de la vie » a aussi un compositeur – Dieu. Dans la nature, tout est trop parfait et trop complexe pour être le produit du néant. En effectuant ma recherche, je « vois » la création et l’amour de Dieu, et pas seulement un dessein intelligent.

Comment votre famille et votre éducation ont-elles influencé vos croyances ?

Mes parents n’étaient pas chrétiens. Comme ils travaillaient à plein temps, ma grand-mère – qui a toujours vécu avec nous – nous a élevés, mes frères et moi. Étant adventiste, elle nous a transmis les valeurs chrétiennes. Je me souviens très bien de ses paroles : « Nous devrions toujours faire confiance à Dieu ! » C’est elle qui m’a ouvert l’esprit pour que je voie Dieu dans cette magnifique perspective, dans tout ce que je fais. Pour moi, la preuve de son intelligence et de son amour est on ne peut plus claire.

Vous êtes née avec une épilepsie grave. Comment se fait-il que cette condition ne vous ait pas empêché de poursuivre vos études universitaires ?

Pendant de nombreuses années, l’épilepsie a affecté sérieusement mes études, particulièrement en raison des médicaments nécessaires pour la contrôler. Heureusement, j’ai toujours aimé lire et étudier, ce qui m’a beaucoup aidée. De plus, ma grand-mère m’a constamment soutenue et encouragée à étudier. Elle m’achetait régulièrement des livres sur les sujets que j’aimais le plus. Comme mon épilepsie a disparu autour de l’âge de 15 ou 16 ans, j’ai pu rattraper mon retard scolaire. Mon attitude positive constante m’a aidée à surmonter ce grave handicap physique.

Au cours de votre éducation, à quels défis s’est heurtée votre foi ? Qu’est-ce qui vous a amenée à embrasser le récit biblique de l’histoire plutôt que le darwinisme matérialiste ?

J’ai obtenu mon diplôme d’études secondaires et mon premier diplôme universitaire au Portugal. À l’époque, les cours et les examens se tenaient souvent le sabbat. Quand c’était le cas, je devais justifier mon absence de ces cours ou la nécessité de reporter l’examen à un autre jour. Quelle affaire ! Les administrateurs exigeaient souvent des lettres du pasteur de l’église ainsi qu’un exemplaire de la loi portugaise, laquelle stipulait que si des cours ou des examens tombaient le jour de culte d’un étudiant, ils pouvaient être reportés un autre jour.

La plupart du temps, les écoles ou les profs réagissaient mal. Tandis que j’étais à l’université, il m’est arrivé qu’un chargé de cours s’entête à faire passer l’examen le samedi – même après les lettres officielles que je lui avais fournies. J’ai présenté mon cas à l’administration en chef de l’université et mon pasteur a passé quelques coups de fil. Finalement, l’examen a été changé de jour.

Au cours de mes études préliminaires (secondaires et supérieures), j’ai eu une chance bénie d’être entourée de nombreux membres de mon église locale très intéressés par le sujet de la création. Ils m’ont toujours énormément soutenue. Souvent, les sabbats après-midis, nous avions des débats sur le créationnisme et le darwinisme. Notre pasteur s’intéressait, lui aussi, à ces choses. Cela m’a beaucoup aidée. Par ailleurs, j’ai lu de nombreux livres sur le sujet, rédigés non seulement par des chrétiens, mais aussi par d’autres. Ceci m’a permis d’évaluer la puissance de toutes sortes d’arguments.

Quel conseil donneriez-vous aux chrétiens qui envisagent des carrières dans les plus hautes sphères de la recherche scientifique ?

Aujourd’hui, la recherche scientifique non seulement est devenue très complexe, mais aussi de plus en plus compétitive. En outre, si on passe à un niveau plus élevé, tel que la gestion ou le leadership, des tas de politiques sont impliquées. Mon conseil est donc le suivant : conservez vos valeurs et vos croyances chrétiennes. Faites toujours confiance à Dieu ! Et si vous réussissez à devenir de bons et grands scientifiques, soyez humbles et louez Dieu pour tous vos accomplissements. Souvenez-vous de votre créateur et il sera toujours avec vous… Sans Dieu, toute carrière, tout succès, et toute popularité sont vides de sens !

Timothy G. Standish titulaire d’un doctorat de l’Université George Mason, en Virginie, aux États-Unis, est scientifique en chef à l’Institut de recherche Geoscience, à Loma Linda, en Californie, aux États-Unis. Ses activités de recherche s’étendent depuis la base moléculaire du comportement du grillon jusqu’à la conservation des tortues. De plus, il a travaillé sur plusieurs films documentaires, dont celui sur Isabel de Moraes, que l’on peut voir sur le site suivant : http://grisda.org. Son courriel : standish@llu.edu.

Source : Dialogue Universitaire.

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Quelle déception !

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