Tuniciers, oursins et perruches de laboratoire : comment Charles M. Rice a trouvé sa voie en virologie

En 1974, un télégramme arrive à Lima, au Pérou, à l'attention d'un jeune voyageur nommé Charles M. Rice. Envoyé par son père, le message lui apprend qu'il est admis en doctorat à l'université de Californie à San Diego ainsi qu'à Caltech. Rice parcourt alors l'Amérique du Sud avec son sac à dos après l'obtention de son diplôme à UC Davis, hésitant encore entre l'œnologie et la biologie du développement. À la suite d'un échange de lettres avec l'un de ses anciens professeurs, Rice choisit Caltech, amorçant une trajectoire scientifique qui allait redéfinir la virologie moderne.

De la médecine vétérinaire à Woods Hole

Né le 25 août 1952 à Sacramento, en Californie, Rice s'inscrit d'abord à UC Davis dans l'intention de devenir vétérinaire. Son orientation académique évolue dès sa première année lors d'un cours d'introduction à la biologie dispensé par Dennis Barrett, un biologiste du développement formé à Caltech. Barrett utilise une méthode d'évaluation originale : les étudiants emportent chez eux leurs examens à choix multiples passés en classe pour affiner leurs réponses, ce qui les incite à explorer en profondeur les mécanismes biologiques. Sous la direction de Barrett, Rice s'initie à la recherche universitaire en étudiant la concentration de vanadium chez les tuniciers, avant de se tourner vers l'oursin violet (Strongylocentrotus purpuratus) au laboratoire marin de Bodega Bay. Au cours de l'été 1973, Rice suit le cours de physiologie du Laboratoire de biologie marine de Woods Hole, dans le Massachusetts, où il fête ses 21 ans au rythme d'une recherche menée jour et nuit.

Un combi VW et un télégramme à Lima

Rice obtient son diplôme de zoologie à UC Davis en 1974. Ayant également suivi des cours de viticulture et d'œnologie, il hésite entre faire carrière dans le secteur viticole californien ou poursuivre dans la recherche biologique. Pour y voir plus clair, Rice et quelques amis achètent un combi Volkswagen d'occasion et mettent le cap vers le sud à travers l'Amérique centrale. Après avoir abandonné le véhicule défaillant au Costa Rica, ils s'envolent pour la Colombie avant de poursuivre leur voyage jusqu'au Pérou, où Rice reçoit le télégramme de son père. Bien que la bourse proposée y soit inférieure à celle de UC San Diego, Rice choisit Caltech et rentre en Californie en bus, avant de passer un second été à Woods Hole.

Le laboratoire aux perruches de Pasadena

Lorsqu'il arrive à Caltech, à Pasadena, Rice prévoit d'intégrer le laboratoire de biologie du développement d'Eric Davidson, spécialiste des oursins. Il se retrouve pourtant affecté à sa grande surprise à un laboratoire de virus animaux dirigé par James H. Strauss et Ellen Glowacki Strauss, qui étudient le virus Sindbis, le prototype des alphavirus. L'endroit ne manque pas de singularité : le bureau de Jim Strauss accueille deux perruches en liberté. Prenant conscience du potentiel émergent de la recherche sur les virus ARN animaux, Rice décide de rester dans l'équipe des Strauss pour y étudier les protéines structurales virales.

Séquencer sans cloner et le clone infectieux

À cette époque, les réglementations de sécurité restreignent le clonage par ADN recombinant des virus ARN animaux. Pour analyser le virus sans recourir au clonage, Rice met au point une méthode biochimique qui associe le clivage par restriction d'ADNc simple brin au séquençage chimique de Maxam-Gilbert. Cette approche lui permet de séquencer l'ARNm sous-génomique du virus Sindbis, de déterminer le cadre ouvert de lecture unique codant ses protéines structurales et d'obtenir son doctorat en 1981. Poursuivant à Caltech en tant que chercheur postdoctoral, Rice collabore avec Henry Huang et des membres du laboratoire de Tom Maniatis. À l'aide de l'ARN polymérase SP6, l'équipe synthétise des transcrits d'ARN infectieux fonctionnels à partir de constructions d'ADNc, établissant ainsi un système fiable de génétique inverse pour les virus à ARN de polarité positive.

Les fondations de la virologie synthétique

Ces premiers travaux menés à Caltech ont posé les fondations biochimiques et génétiques indispensables à la création de clones infectieux de virus à ARN. En prouvant que des transcrits d'ARN synthétiques issus d'ADNc pouvaient amorcer la réplication virale dans des cellules hôtes, cette technologie a établi un modèle que les virologues utiliseront plus tard à travers le monde pour décoder, manipuler et combattre les principaux agents pathogènes viraux.

Image de couverture : illustration générée par IA ; ce n’est pas une photographie documentaire.

Source: Nobel Prize Charles M. Rice