CLOTILDE POLICAR, le partage de chimie

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Par Elisabeth Bouchaud

La recherche comme une expérience collective

Clotilde Policar aime partager ce qu’elle a compris. « Ma tante raconte qu’à cinq ou six ans, je considérais que la chose la plus grave qui pouvait m’arriver était de devenir muette ! ». Transmettre, voilà ce qu’elle aime faire. 

Fille d’une professeure d’anglais et d’un gynécologue, la petite Clotilde classe et organise les illustrations dont son père a besoin pour les livres de médecine qu’il écrit. Il y a aussi un grand frère – son aîné de dix ans – qui se destine à la physique. Il l’inspire. « Je le regardais faire des calculs, et je trouvais ça vraiment bien. J’avais envie de lui ressembler. » Elle est tentée un temps par la médecine, mais elle y renonce vite : « Le sang, ce n’était pas pour moi. » Hésitant alors entre physique et philosophie des sciences, elle entre en classe préparatoire scientifique au lycée Gay-Lussac de Limoges. Est-ce la statue de ce grand chimiste, qui l’accueille tous les jours dans le hall de l’établissement, ou son génial professeur de chimie en classe de mathématiques spéciales ? Clotilde a le coup de foudre pour cette matière. Et déjà, elle est attirée par le rôle des métaux en biologie. Tiens, tiens, Clotilde a de la suite dans les idées…

(Crédit E. Mathieu): La chimie inorganique cellulaire et biologique : de la conception au laboratoire de chimie à l’étude en contexte biologique. Un champ nouveau à l’interface entre la chimie et la biologie. Au laboratoire, nous sommes chimistes (à gauche), car nous concevons et synthétisons de nouvelles molécules, des complexes inorganiques biomimétiques. Nous troquons aussi notre blouse de chimiste pour celle de biologiste quand nous étudions ces complexes sur des systèmes cellulaires. Il s’agit de savoir ce que la molécule devient dans le contexte cellulaire, combien il en rentre, et où elle se localise. Les cellules sont en effet comme de petits sacs biologiques avec différents compartiments, et l’activité d’une molécule dépend étroitement de sa localisation.

Elle entre à l’École normale supérieure de Cachan pour y faire de la physico-chimie, un bon compromis entre deux matières qu’elle aime. Elle hésite à nouveau : recherche ou enseignement ? « En recherche, il faut avoir une certaine capacité à surmonter les échecs : on échoue plus souvent qu’on ne réussit. »  Alors elle passe l’agrégation, avant d’entamer son doctorat à… Paris V, la fac de médecine ! Elle choisit d’y travailler sur la chimie bio-inspirée. Plus précisément, elle s’intéresse à une protéine, la manganèse peroxydase, capable de dépolymériser, c’est-à-dire de détruire, la lignine du bois. Pour mémoire, la lignine est une grosse biomolécule qui confère au bois sa rigidité. Elle protège la cellulose qui est chimiquement plus fragile, et moins stable. Certains champignons, friands de cellulose, produisent de la manganèse peroxydase pour accéder à celle-ci en détruisant d’abord la lignine protectrice. Or la lignine, c’est ce qui donne sa couleur marron au papier fabriqué à partir du bois. Si l’on veut que le papier soit blanc, il faut donc s’en débarrasser. « Les méthodes chimiques traditionnelles pour y arriver sont extrêmement polluantes. L’idée était de trouver une méthode bio-inspirée. » Pour caractériser les produits de ses réactions, Clotilde doit recourir à des méthodes physiques particulières, ce qui l’entraîne, en 1995, à faire un « post-doc » (stage post-doctoral) au Commissariat à l’énergie atomique de Saclay. Elle l’interrompt pour se présenter comme maître de conférences à Orsay, où elle est recrutée. 

Sa carrière d’enseignante-chercheuse ne débute pas, cependant, sous les meilleurs auspices. Le laboratoire est dirigé par une dame de fer, qui lui impose beaucoup de tâches annexes, refuse de l’envoyer en congrès, et ne fait rien pour encourager ses jeunes collaborateurs à poursuivre leurs travaux. Le bon côté de l’histoire est que, face à cette marâtre, Clotilde se crée une fratrie : elle se lie à un autre maître de conférences, François Lambert. Ils deviennent une paire, un vrai « couple scientifique » ; ils sont complémentaires, et résistent vaillamment, ensemble. « Je pense que cette dame a beaucoup souffert pour arriver au poste qu’elle occupait. Notamment parce que c’était une femme. Alors une fois arrivée là, elle s’est comportée avec les nouveaux venus comme on s’était comporté avec elle… ». Clotilde est généreuse, on l’aura compris. Elle est tenace, aussi. Pourtant, à un moment, elle pense abandonner pour aller enseigner en classes préparatoires, ailleurs. « Ce mandarinat n’existe plus aujourd’hui, notamment grâce aux contrats « Jeunes chercheurs » financés par l’Agence nationale de la recherche, qui leur donne une autonomie financière, donc une certaine liberté. »

C’est pourtant à Orsay qu’elle commence à travailler sur des mimes de superoxyde dismutase. La superoxyde dismutase est une protéine qui protège les organismes vivants du stress oxydant. « On respire du dioxygène, indispensable à la vie, mais qui est responsable d’espèces dérivées très réactives, qui peuvent dégrader nos cellules. » La superoxyde dismutase agit sur le superoxyde (O2), en limitant sa concentration. Clotilde et François synthétisent de petites molécules qui essaient de reproduire l’action de la protéine. Clotilde veut aller plus loin, en étudiant l’action de ces molécules sur le superoxyde dans un contexte cellulaire. 

Étude d’un complexe mime de superoxyde dismutase (Mn1 dans des cellules de l’épithélium intestinal. En haut à gauche : structure du complexe Mn1. En bas à gauche : distribution du manganèse après incubation des cellules avec Mn1 (carte enregistrée à l’Advanced Photon Source à Argonne-USA). A droite : évaluation de l’inflammation cellulaire dans diverses situations (mesurée par la quantification du marqueur IL8). Les cellules sont activées par le lipopolysaccharide bactérien pour induire une forte inflammation (B) par rapport au contrôle non activé (A). En présence du mime de SOD Mn1 (C), l’inflammation est fortement réduite, tandis que cela ne marche pas avec MnCl2

C’est ce qui lui donne envie, en 2008, de venir travailler à l’École normale supérieure de Paris (ENS), où le département de chimie est très tourné vers l’interface avec la biologie. Son Habilitation à Diriger des Recherches soutenue en 2005, elle s’était déjà mise en quête d’un poste de professeur. C’est à l’ENS qu’elle le décroche, dans un laboratoire pluridisciplinaire réunissant chimistes et médecins de l’hôpital Saint-Antoine. « La spécialité des gastroentérologues de Sant-Antoine, ce sont les maladies chroniques de l’intestin, particulièrement la maladie de Crohn. Dans ces pathologies, il y a un déficit en superoxyde dismutase, surtout dans les cellules en situation de crise. » Cependant, donner de la superoxyde dismutase au patient s’avère inutile, car, comme cette molécule est très grosse et chargée négativement, elle ne rentre pas dans les cellules. « Il faut pouvoir remplacer cette grosse molécule par de petits complexes métalliques, qui, eux, n’ont pas ce problème. » 

Sur les premiers modèles cellulaires testés, cela ne fonctionne pas. Décidément, la recherche n’est pas un long fleuve tranquille. Avec une jeune étudiante, Anne-Sophie Bernard, elle tente cependant ce qu’elle croit être un dernier essai. Anne-Sophie fait des tests à l’Hôpital Saint-Antoine et… ça marche ! C’est le début d’une nouvelle aventure entre chimie inorganique et biologie !

L’autre domaine de recherche de Clotilde concerne l’imagerie. Pour comprendre l’action du complexe métallique synthétisé, il faut en effet le suivre dans la cellule. Dans ce contexte, la molécule peut changer de structure. « Et puis, suivant l’action de la molécule, on veut qu’elle aille à un endroit spécifique de la cellule. Un anti-cancéreux, par exemple, doit se fixer sur le noyau de la cellule pour être efficace. L’imagerie doit nous montrer cela. »  C’est l’occasion d’élargir l’aventure à une autre interface, la physique, pour explorer de nouveaux types d’imagerie, à Orsay et au synchrotron SOLEIL, près de Saclay.

À l’ENS, Clotilde a construit une équipe cohérente mais complémentaire. Toutes ses recrues sont chimistes, mais elles n’ont pas tout à fait les mêmes compétences. « Je n’ai jamais voulu recruter des clones ! C’était le propre du mandarinat…». Elle laisse aux jeunes chercheurs de son groupe beaucoup d’autonomie. La générosité, encore. « Nous avons la chance d’avoir, en France, beaucoup de personnel permanent. C’est ce qui assure la continuité des recherches, du savoir-faire. Il faut en tirer parti, et créer des équipes solidaires, et soudées. » Passionnée de théâtre, elle dit avoir construit son équipe comme une troupe, où chacun a le premier rôle à son tour. Elle poursuit le parallèle en appliquant à la recherche une phrase de Laurent Terzieff : « Je pense que [le théâtre] la recherche est une des dernières expériences qui soit encore proposée à l’homme pour être vécue, mais vraiment vécue collectivement ! Et [l’acteur de théâtre] le chercheur est le magicien de cette expérience. »

Allégorie de la chimie bio-inorganique, d’après La clairvoyance de Magritte Ce tableau intitulé La clairvoyance est un autoportrait où Magritte se représente en train de peindre un oiseau à partir d’un œuf posé comme modèle sur la table. Sur le tableau détourné, le peintre prend ici la superoxyde dismutase comme modèle et dessine une petite molécule mime de cette protéine.

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Rédactrice Elisabeth Bouchaud

Secrétaire de rédaction Colette Fournier

Pluton-Magazine/2018

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