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Les découvertes scientifiques de Louis Pasteur au XIXe siècle ont révolutionné la médecine et continuent de sauver la vie de millions de personnes aujourd’hui

Certaines des plus grandes découvertes scientifiques n’ont pas abouti à des prix Nobel. Louis Pasteur , qui a vécu de 1822 à 1895, est sans doute le microbiologiste le plus connu au monde. Il est largement crédité pour la théorie des germes de la maladie et pour avoir inventé le processus de pasteurisation – qui porte son nom – pour conserver les aliments. Remarquablement, il a également développé les vaccins contre la rage et l’ anthrax et a apporté une contribution majeure à la lutte contre le choléra .

Mais comme il est décédé en 1895, six ans avant l’attribution du premier prix Nobel , ce prix ne figure pas sur son CV. S’il avait vécu à l’époque des prix Nobel, il en aurait sans aucun doute mérité un pour son travail. Les prix Nobel, qui sont décernés dans divers domaines, dont la physiologie et la médecine , ne sont pas décernés à titre posthume.

À l’heure actuelle des menaces persistantes de maladies infectieuses émergentes ou réémergentes, du COVID-19 et de la poliomyélite à la variole du singe et à la rage , il est impressionnant de revenir sur l’héritage de Pasteur. Ses efforts ont fondamentalement changé la façon dont les gens perçoivent les maladies infectieuses et comment les combattre grâce aux vaccins.

J’ai travaillé dans des laboratoires de santé publique et médicaux spécialisés dans les virus et autres microbes, tout en formant de futurs scientifiques de laboratoire médical . Ma carrière a commencé en virologie, aux premières loges pour la détection et la surveillance de la rage et des agents zoonotiques, et elle repose en grande partie sur les travaux pionniers de Pasteur en microbiologie, immunologie et vaccinologie.

D’abord un chimiste

À mon avis, les contributions les plus importantes de Pasteur à la science sont ses réalisations remarquables dans le domaine de la microbiologie médicale et de l’immunologie. Cependant, son histoire commence par la chimie.

Pasteur a étudié sous le chimiste français Jean-Baptiste-André Dumas . Pendant ce temps, Pasteur s’intéresse aux origines de la vie et travaille dans le domaine de la lumière polarisée et de la cristallographie .

En 1848, quelques mois seulement après avoir obtenu son doctorat, Pasteur étudiait les propriétés des cristaux formés au cours de la vinification lorsqu’il découvrit que les cristaux se présentaient sous forme d’image miroir , une propriété connue sous le nom de chiralité. Cette découverte est devenue le fondement d’une sous-discipline de la chimie connue sous le nom de stéréochimie , qui est l’étude de l’arrangement spatial des atomes dans les molécules. Cette chiralité, ou latéralité, des molécules était une « hypothèse révolutionnaire » à l’époque.

Ces découvertes ont conduit Pasteur à soupçonner ce qui serait plus tard prouvé par la biologie moléculaire : tous les processus de la vie découlent en fin de compte de l’arrangement précis des atomes au sein des molécules biologiques.

Vin et bière – de la fermentation à la théorie des germes

La bière et le vin étaient essentiels à l’économie de la France et de l’Italie dans les années 1800. Il n’était pas rare du vivant de Pasteur que les produits se gâtent et deviennent amers ou dangereux à boire. À l’époque, la notion scientifique de «génération spontanée» soutenait que la vie peut provenir de la matière non vivante, que l’on croyait responsable de la détérioration du vin.

Alors que de nombreux scientifiques tentaient de réfuter la théorie de la génération spontanée, en 1745, le biologiste anglais John Turberville Needham croyait avoir créé l’expérience parfaite favorisant la génération spontanée. La plupart des scientifiques pensaient que la chaleur tuait la vie, alors Needham a créé une expérience pour montrer que les micro-organismes pouvaient se développer sur les aliments, même après ébullition. Après avoir fait bouillir le bouillon de poulet, il l’a placé dans un flacon, l’a chauffé, puis l’a scellé et a attendu, sans se rendre compte que l’air pouvait retourner dans le flacon avant de le sceller. Après un certain temps, les micro-organismes se sont développés et Needham a remporté la victoire.

Cependant, son expérience avait deux défauts majeurs . D’une part, le temps d’ébullition n’était pas suffisant pour tuer tous les microbes. Et surtout, ses flacons permettaient à l’air de refluer, ce qui permettait une contamination microbienne.

Pour régler la bataille scientifique, l’Académie française des sciences a parrainé un concours de la meilleure expérience pour prouver ou réfuter la génération spontanée . La réponse de Pasteur au concours fut une série d’expériences, dont un essai primé en 1861 .

Pasteur considérait l’une de ces expériences comme « inattaquable et décisive » car, contrairement à Needham, après avoir stérilisé ses cultures, il les a préservées de toute contamination. En utilisant ses désormais célèbres flacons à col de cygne, qui avaient un long col en forme de S, il laissait entrer l’air tout en empêchant les particules tombantes d’atteindre le bouillon pendant le chauffage. En conséquence, le flacon est resté exempt de croissance pendant une période prolongée. Cela a montré que si l’air n’était pas autorisé directement dans ses infusions bouillies, alors aucun « micro-organisme vivant n’apparaîtrait, même après des mois d’observation ». Cependant, et surtout, si de la poussière était introduite, des microbes vivants apparaissaient.

Par ce processus, Pasteur a non seulement réfuté la théorie de la génération spontanée, mais il a également démontré que les micro-organismes étaient partout. Lorsqu’il a montré que la nourriture et le vin se gâtaient à cause de la contamination par des bactéries invisibles plutôt que par une génération spontanée, la théorie moderne des germes de la maladie était née .

Les découvertes de Pasteur résonnent encore aujourd’hui.

Les origines de la vaccination dans les années 1800

Dans les années 1860, alors que l’industrie de la soie était dévastée par deux maladies qui infectaient les vers à soie , Pasteur a mis au point un procédé astucieux permettant d’examiner les œufs de vers à soie au microscope et de conserver ceux qui étaient sains. Tout comme ses efforts avec le vin, il a pu appliquer ses observations aux méthodes de l’industrie et il est devenu une sorte de héros français .

Même avec une santé défaillante à la suite d’un grave accident vasculaire cérébral qui l’a laissé partiellement paralysé, Pasteur a poursuivi son travail. En 1878, il réussit à identifier et à cultiver la bactérie responsable de la maladie aviaire du choléra aviaire . Il a reconnu que les anciennes cultures bactériennes n’étaient plus nocives et que les poulets vaccinés avec d’anciennes cultures pouvaient survivre à l’exposition à des souches sauvages de la bactérie. Et son observation selon laquelle les poulets survivants excrétaient des bactéries nocives a aidé à établir un concept important désormais trop familier à l’ère du COVID-19 – les «porteurs sains» asymptomatiques peuvent encore propager des germes pendant les épidémies.

Après le choléra des oiseaux, Pasteur s’est tourné vers la prévention de l’ anthrax , un fléau répandu du bétail et d’autres animaux causé par la bactérie Bacillus anthracis . S’appuyant sur ses propres travaux et sur ceux du médecin allemand Robert Koch , Pasteur a développé le concept des versions atténuées ou affaiblies des microbes à utiliser dans les vaccins.

À la fin des années 1880, il a montré sans aucun doute que l’exposition du bétail à une forme affaiblie de vaccin contre l’anthrax pouvait conduire à ce qui est maintenant bien connu sous le nom d’immunité, réduisant considérablement la mortalité du bétail.

La percée du vaccin contre la rage

Dans mon évaluation professionnelle de Louis Pasteur, la découverte de la vaccination contre la rage est la plus importante de toutes ses réalisations.

La rage a été qualifiée de « virus le plus diabolique au monde », se propageant de l’animal à l’homme par une morsure .

Travailler avec le virus de la rage est incroyablement dangereux, car la mortalité approche les 100 % une fois les symptômes apparus et sans vaccination. Grâce à une observation astucieuse, Pasteur a découvert que l’assèchement de la moelle épinière de lapins et de singes enragés morts entraînait une forme affaiblie du virus de la rage. En utilisant cette version affaiblie comme vaccin pour exposer progressivement les chiens au virus de la rage, Pasteur a montré qu’il pouvait immuniser efficacement les chiens contre la rage.

Puis, en juillet 1885, Joseph Meister, un garçon français de 9 ans, a été sévèrement mordu par un chien enragé. Avec Joseph face à une mort presque certaine, sa mère l’a emmené à Paris pour voir Pasteur parce qu’elle avait entendu dire qu’il travaillait pour développer un remède contre la rage.

Pasteur a pris en charge l’affaire et, aux côtés de deux médecins, il a administré au garçon une série d’injections pendant plusieurs semaines. Joseph a survécu et Pasteur a choqué le monde avec un remède pour une maladie universellement mortelle. Cette découverte a ouvert la porte à l’utilisation généralisée du vaccin antirabique de Pasteur vers 1885, qui a considérablement réduit les décès dus à la rage chez les humains et les animaux .

Une vie digne d’un prix Nobel

Pasteur a dit un jour dans une conférence célèbre : « Dans les domaines de l’observation, le hasard ne favorise que l’esprit préparé ».

Pasteur avait le don d’appliquer son esprit scientifique brillant – et préparé – aux dilemmes les plus pratiques auxquels l’humanité était confrontée.

Alors que Louis Pasteur est décédé avant l’ouverture du prix Nobel, je dirais que son incroyable vie de découvertes et de contribution à la science dans les domaines de la médecine, des maladies infectieuses, de la vaccination, de la microbiologie médicale et de l’immunologie le place parmi les plus grands scientifiques de tous les temps.

Rodney E. Rohde

Regents’ Professor of Clinical Laboratory Science, Texas State University

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