Une vie pour la recherche sur les protéines

"Le temps a passé comme un éclair", dit Ruedi Aebersold, assis dans son bureau derrière sa table de travail, et on a l'impression qu'il y a de la nostalgie - ou un véritable étonnement - à l'idée que sa mise à la retraite est déjà prévue. Ce sera chose faite en janvier 2020. Le 9 décembre, il prononcera sa le?on d'honneur.

Avec lui, c'est un biochimiste influent qui prend sa retraite. Il est très respecté, ses publications ont été citées des dizaines de milliers de fois et il a re?u de nombreux prix et honneurs au cours de sa carrière. En témoignent quelques actes qui ornent les murs de son bureau aux c?tés de deux ?uvres d'art abstraites de grand format. "L'un des tableaux représente une famille de cinq personnes, comme la mienne, et l'autre me pla?t pour l'intensité de ses couleurs", raconte Aebersold avant d'ajouter modestement : "Je ne suis pas particulièrement amateur d'art, je ne suis pas non plus doué pour la peinture ou le dessin".

Pour cela, il sait faire de la science, plus précisément de la protéomique. Cette discipline de la biologie s'intéresse à l'ensemble des protéines présentes dans un organisme. Aebersold est un pionnier dans ce domaine, il a posé des jalons et a largement contribué à ce que de nombreux chercheurs du monde entier se penchent aujourd'hui sur le protéome de cellules, voire d'organismes entiers.

Fasciné depuis toujours par les protéines

"Je m'intéressais déjà aux protéines pendant mes études", explique Aebersold. Il a étudié la biologie cellulaire au biocentre de l'université de B?le et a rédigé sa thèse sur l'activité des facteurs immunitaires. S'en est suivie une thèse de doctorat, au cours de laquelle il a continué à s'orienter vers ce sujet. C'est en travaillant sur ces protéines que sa fascination pour ces molécules a grandi. "Tout au long de ma carrière, je suis resté fidèle aux protéines. Elles sont devenues pour moi une aubaine".

Les protéines sont généralement des molécules complexes. Travailler avec elles à la fin des années 1970 était compliqué et co?teux. "Nous ne pouvions travailler qu'avec très peu de protéines, car les analyses nécessitaient de grandes quantités de chaque protéine sous une forme très pure", explique le professeur de l'ETH. A l'époque, il aurait été plus tentant de travailler avec l'ADN, car il permettait à l'époque de faire des progrès plus rapides et plus importants que les protéines. Son directeur de thèse, le biochimiste Dietmar Braun de Ciba-Geigy, a toutefois poursuivi systématiquement la recherche sur les protéines et a mis en place un groupe correspondant dans l'entreprise pharmaceutique.

"Ciba-Geigy avait un groupe de chimie des protéines très fort, auquel j'ai pu me joindre dès ma thèse", se souvient Aebersold. Elle disposait d'installations de laboratoire qui n'existaient pas au Biocentre, précise-t-il. "J'ai pu y acquérir des compétences dans ce créneau, qui se sont révélées très utiles par la suite", explique Aebersold.

Lorsqu'il était doctorant, il possédait un livre qui contenait toutes les séquences d'acides aminés des protéines connues à l'époque. Le volume était mince. Aebersold l'a encore aujourd'hui. "Cet ouvrage m'a motivé à faire progresser les techniques permettant de déterminer les séquences d'acides aminés des protéines plus facilement qu'auparavant".

Plongée dans un chaos créatif

Le laboratoire qui devait lui permettre de le faire était celui de Lee Hood au Caltech aux ?tats-Unis. Ce laboratoire était à la pointe de l'automatisation des laboratoires et du développement d'appareils d'analyse. Chez Hood, il régnait une atmosphère particulière, se souvient Aebersold : "C'était un chaos créatif".

A cette époque, Aebersold a construit, avec des chimistes et des ingénieurs, sa première machine de séquen?age de protéines, qui mettait en ?uvre un processus chimique compliqué, la dégradation d'Edman, sous forme automatisée.

Après la fin de son post-doctorat, Ruedi Aebersold et sa femme, qui avaient entre-temps trois jeunes enfants, se sont installés à Vancouver, à l'université de Colombie-Britannique, où il a pu créer son premier groupe dans les années 1980 en tant que professeur assistant.

La spectrométrie de masse connaissait à cette époque un développement rapide. Un autre chercheur, John Fenn, venait d'inventer l'ionisation par pulvérisation d'électrons. Pour la première fois, de grandes molécules instables comme les protéines pouvaient être ionisées, c'est-à-dire chargées électriquement, et transférées sous cette forme dans le système de vide d'un spectromètre de masse. Il est ainsi devenu possible de déterminer les masses de ces molécules et même leur séquence d'acides aminés dans le spectromètre de masse.

Aebersold s'est procuré un tel appareil d'analyse et l'a utilisé pour déterminer les protéines - la base de son ?uvre future était posée. "Par hasard, j'étais bien placé, gr?ce à ma formation, pour générer des données biologiquement pertinentes et pas seulement chimiques et analytiques", dit-il.

Une période productive à Seattle

C'est à nouveau Lee Hood qui devait donner une nouvelle impulsion à la carrière du Suisse. En 1992, Hood avait déménagé de Californie à Seattle, où il avait pu créer un nouveau département à l'université de Washington. Hood devait recruter des professeurs pour le département et a frappé à la porte d'Aebersold. Celui-ci accepta l'offre et déménagea avec sa famille de Vancouver à Seattle.

Aebersold décrit son séjour à l'Université de Washington comme très productif. Deux centres de génomique et, pour la première fois, un centre de protéomique ont notamment été créés. Il y avait une atmosphère de renouveau. Pourtant, les chercheurs n'avan?aient pas comme ils le souhaitaient, ce qui était lié à la structure du département : les groupes ne pouvaient plus se développer. "La protéomique en particulier a littéralement explosé, mais par manque de place, les groupes ne pouvaient pas se développer et des chaires supplémentaires ne pouvaient pas être mises au concours", se souvient Aebersold.

Cofondateur d'un institut privé

Pour échapper à l'impasse que représentait la voie universitaire, lui, Hood et l'immunologiste Alan Aderem ont fondé en 2000 l'institut privé de biologie systémique à Seattle et ont résilié leurs postes fixes à l'université. "Nous avions des emplois à vie et des responsabilités envers nos familles. Nous avons donc d? nous demander si nous pouvions assumer cette décision, car nous n'avions soudain plus de base financière stable", explique Aebersold. "Mais le risque était calculable", et il devait s'avérer payant.

Le fait qu'à cette époque, la politique était favorable à la science et à la recherche a été un avantage pour les chercheurs. Le président américain de l'époque, Bill Clinton, a doublé le budget des National Institutes of Health. Aebersold et ses collègues ont ainsi pu récolter suffisamment de fonds pour financer le fonctionnement de leur nouvel institut.

Précurseur de la protéomique à l'ETH

Aebersold fait également l'éloge du modèle de financement de l'ETH. Comme les professeurs disposent de suffisamment de fonds de recherche libres et à long terme, ils peuvent explorer de nouvelles idées ou des observations inhabituelles. Selon lui, l'ETH permet à ses professeurs de mener des recherches "risquées", car ils n'ont pas à craindre de recevoir moins ou plus de fonds en cas d'échec. Aux Etats-Unis, c'est différent. Là-bas, on ne fait souvent que des recherches dont les scientifiques sont s?rs qu'elles aboutiront, afin que les projets suivants soient financés en permanence. "De cette manière, la recherche ne fait plus guère de progrès fondamentaux", déclare Aebersold. De nombreuses découvertes fondamentales sont le fruit d'observations inhabituelles. "A l'ETH, nous avons le privilège de pouvoir suivre de telles choses".

Parmi les points forts de son séjour en Suisse, il cite quelque chose à quoi les personnes extérieures ne s'attendraient peut-être pas : "Systems X.ch", l'initiative interuniversitaire de la Confédération suisse pour la biologie systémique, à laquelle Aebersold a participé. Au début, il s'agissait d'une petite association des universités de B?le, de Zurich et de l'ETH Zurich, mais le programme a ensuite été étendu aux instituts de recherche de toute la Suisse. "Gr?ce à ce programme, nous avons atteint plus de 2000 chercheuses et chercheurs qui ont obtenu des résultats très intéressants avec un impact supérieur à la moyenne", résume Aebersold.