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Camouflage : ils ont réussi à rendre des cellules humaines « transparentes »

Crédits : Joshua Sera/Wikipédia

Des chercheurs ont transféré la capacité de camouflage d’une espèce de calmar dans des cellules humaines. Ce faisant, ils ont réussi à les rendre quasiment transparentes. Une première.

Le principe d’invisibilité nous fascine depuis des millénaires, inspirant des oeuvres philosophiques et de science-fiction. Mais la science aussi s’y intéresse, aujourd’hui plus que jamais. Récemment, des chercheurs ont en effet mis au point un matériau capable de courber la lumière autour d’une cible dans le but de la rendre invisible. Une « cape d’invisibilité » qui, a priori, n’aura probablement qu’un usage militaire.

D’autres recherches sont actuellement menées dans le même sens. L’une d’elles, publiée dans la revue Nature Communications par des chercheurs de l’Université de Californie (États-Unis), s’inspire des céphalopodes.

Le secret de l’invisibilité du calmar

Le « camouflage actif » est une stratégie de survie très utilisée par de nombreux poulpes, calmars et seiches. Dans le cadre de ces travaux, les chercheurs se sont principalement concentrés sur le calmar côtier opalescent (Doryteuthis opalescens).

Chez ces petits céphalopodes, les femelles présentent en effet la capacité de changer une partie de leur apparence lorsqu’elles se cachent d’un prédateur. Elles peuvent, plus précisément, modifier l’aspect visuel d’une bande de leur manteau, de couleur brune, la faisant apparaître totalement transparente ou teintée d’un blanc opaque.

Ces calmars peuvent opérer ces changements d’apparence grâce à des cellules réfléchissantes spécialisées appelées leucophores, composées de protéines particulières (réflectines) qui, selon la manière dont elles sont agencées, peuvent modifier la façon dont la lumière est réfléchie. Grâce à ce tour de passe-passe, ces calmars arrivent à se fondre dans leur environnement en cas de besoin.

Transfert de « pouvoir »

Grâce au génie génétique, l’équipe de recherche explique aujourd’hui avoir réussi à introduire des réflectines dans le cytoplasme des cellules rénales embryonnaires humaines. Observées dans leur boîte de Pétri, les cellules ont alors comme prévu développé la même capacité de diffusion de la lumière que les calmars, prouvant ainsi que les pouvoirs de diffusion de la lumière de ces femelles calmars peuvent être transférables à d’autres espèces.

« Grâce à la microscopie en phase quantitative, nous avons pu déterminer que les structures protéiques avaient des caractéristiques optiques différentes par rapport au cytoplasme à l’intérieur des cellules, soulignent les chercheurs. En d’autres termes, elles se comportaient optiquement quasiment comme elles pourraient le faire chez les céphalopodes ».

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À gauche : les nanostructures de réflectines vues à l’intérieur des cellules humaines (points sombres). À droite : différences dans les trajets de lumière à travers le matériau, le rouge étant plus long et le bleu étant plus court. Crédits : Atouli Chatterjee / UC

Un pouvoir de transparence ajustable

Dans le cadre d’une autre expérience, les chercheurs ont testé si cette réflectance pouvait être activée ou désactivée par des stimuli externes. Dans cet esprit, ils ont soumis les cellules à différentes concentrations de chlorure de sodium. Mesurant ensuite la quantité de lumière transmise par les cellules, ils ont constaté que celles exposées à des niveaux de sodium plus élevés diffusaient plus de lumière et se démarquaient davantage de l’environnement, et inversement.

« Nos expériences ont montré que ces effets sont apparus dans les cellules modifiées, mais pas dans les cellules dépourvues de réflectines, démontrant une méthode potentiellement intéressante pour régler les propriétés de diffusion de la lumière dans les cellules humaines », concluent les chercheurs.

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