Comment les bactéries partagent le savoir

"Ce n'était pas prévu", dit Manuela Hospenthal en secouant la tête. Il y a une bonne vingtaine d'années, elle avait quitté la Suisse à l'?ge de douze ans. Aujourd'hui, elle est de retour. Depuis novembre 2018, elle met en place son propre groupe de recherche à l'Institut de biologie moléculaire et de biophysique (IMBB) et vient d'engager deux doctorants. Soutenue par un fonds Prima du Fonds national suisse (FNS) pour la promotion des femmes dans la recherche, elle veut étudier au cours des cinq prochaines années comment les bactéries échangent des informations génétiques entre elles lors de ce qu'on appelle le transfert génétique horizontal. "Si nous savons comment les bactéries transmettent leurs connaissances, nous pouvons chercher des moyens d'empêcher cela, voire de l'utiliser", explique la chercheuse.

D'Arth-Goldau à Whakatane

C'est ce transfert de connaissances qu'elle étudie depuis novembre 2018 en Suisse, un pays qui n'a longtemps été rien de plus qu'un souvenir d'enfance pour cette jeune femme aujourd'hui ?gée de 32 ans. Originaire d'Arth-Goldau dans le canton de Schwyz, elle s'est installée en Nouvelle-Zélande en 1998 avec ses parents et son jeune frère. Leur père, qui organisait des croisières et avait beaucoup voyagé, était enthousiasmé par ce pays situé de l'autre c?té du globe.

Leur nouveau lieu de résidence était Whakatane, une petite ville de l'?le du Nord. "J'avais l'impression d'être au paradis", admet-elle. "Mon école primaire se trouvait près de la plage avec vue sur la mer". Pendant la pause de midi, les élèves pouvaient plonger dans une piscine ou jouer au cricket et au tennis. Idéal pour cette élève passionnée de sport qui avait participé à des championnats de gymnastique artistique en Suisse.

C'est au lycée que Hospenthal s'est découvert une passion pour les sciences naturelles. "Je trouvais la biologie et la physique passionnantes, mais je n'aimais pas trop l'anglais ou la littérature", raconte-t-elle. C'est son professeur de physique qui lui a donné l'idée de se lancer dans une carrière de chercheur. "? l'instant où il m'a dit cela, j'ai su que c'était quelque chose que j'avais envie de faire".

Une passion pour la recherche

? partir de là, Manuela Hospenthal a résolument suivi sa voie. Après avoir obtenu sa licence et son dipl?me de master en biomédecine à l'université d'Auckland, elle souhaitait faire son doctorat en Europe. En 2009, à la recherche d'un poste de doctorante, elle a notamment posé sa candidature auprès du prestigieux laboratoire de biologie moléculaire du MRC (LMB) à Cambridge. "J'étais fascinée par la manière dont la biologie structurale éclaire les processus de vie au niveau moléculaire", rapporte Hospenthal.

? peine avait-elle déposé sa candidature qu'elle recevait un appel pour un entretien. Il ne lui restait plus qu'à obtenir l'une des quatre bourses d'études réservées aux candidats internationaux pour financer son doctorat. Ces places étaient très convoitées, d'autant plus que Venki Ramakrishnan, chercheur au LMB, venait de recevoir le prix Nobel de chimie, ce qui avait fait exploser le nombre de candidatures. Sur place, la jeune biologiste a toutefois réussi à convaincre ses enquêteurs et a obtenu une bourse d'études.

? partir de 2010, Manuela Hospenthal a effectué sa thèse de doctorat au LMB dans le groupe de David Komander, où elle a étudié une petite molécule appelée ubiquitine, qui marque les protéines inutilisées en vue de leur dégradation dans la cellule. En 2014, elle a ensuite rejoint le groupe de Gabriel Waksman à l'Institute of Structural and Molecular Biology (ISMB) du Birkbeck College à Londres en tant que post-doctorante. C'est là qu'elle a déplacé son centre d'intérêt vers les protéines des bactéries. "Je voulais découvrir comment la bactérie intestinale Escherichia coli fibres protéiques à sa surface et les utilise pour s'arrimer dans les voies urinaires et déclencher des maladies", explique la chercheuse. "L'objectif était de comprendre ce mécanisme afin de développer des inhibiteurs qui affaiblissent ou empêchent complètement l'arrimage".

Actuellement, la jeune chercheuse de l'ETH Zurich étudie les protéines présentes dans la paroi cellulaire des bactéries. Elles sont chargées de transporter l'ADN de l'extérieur de la cellule bactérienne vers l'intérieur, puis de le déplacer plus loin afin que l'ADN puisse être intégré dans le génome. Cet ADN peut provenir d'autres cellules bactériennes mortes ou d'ADN libéré par d'autres bactéries. "En fin de compte, cela signifie que les bactéries peuvent utiliser l'information génétique des autres pour obtenir potentiellement de nouveaux avantages dans un environnement donné", explique Hospenthal. La scientifique veut découvrir comment fonctionnent ces protéines de transport afin d'inhiber le transfert d'ADN à l'avenir.

Le retour en Suisse

Pour son retour en Suisse, ce n'est pas seulement la recherche qui a été déterminante, mais aussi l'amour. C'est à Cambridge qu'elle a rencontré son partenaire, qui travaille dans le domaine de la biologie synthétique. Il est originaire de Neuch?tel. "L'ETH a une excellente réputation et une excellente infrastructure de recherche, elle est proche de son ancienne patrie et de la mienne, et nous pouvons tous deux y poursuivre nos recherches".

Seule la question de la famille reste en suspens. "Nous savons que nous voulons des enfants, mais nous ne savons pas encore comment combiner tout cela", admet-elle. Elle a toutefois un modèle à suivre. Après le lycée, Hospenthal a passé une année intermédiaire en Espagne en tant que fille au pair. Là-bas, elle s'est occupée de deux enfants dont les parents étaient biologistes et avaient leur propre groupe de recherche. Elle espère que cela lui réussira aussi. "Car je ne peux pas m'imaginer une vie sans recherche", dit la scientifique.