Et peu eucaryote les choses sont plus petit que diatomées, unicellulaire algues qui sont communs, nombreux et taxonomiquement extrêmement diversifiés, en particulier dans les océans. Petit? Oui, généralement de 20 à 200 µm de diamètre. Bien? Oui; leur explosion annuelle en nombre au cours du premier trimestre de l'année - la soi-disant printemps fleur de phytoplancton – relance essentiellement la productivité et l'écologie dans une grande partie des océans du monde.

Grâce à leurs efforts photosynthétiques, on estime que les diatomées contribuent non seulement à env. 25 % du total (c.-à-d. habitats aquatiques et terrestres combinés) productivité primaire sur le planète, mais aussi produire entre 20 et 40% du système L'oxygène atmosphérique de la Terre (!!). Tout cela est bon; mais il y a plus. Bahman Delatat et al. ont utilisé des diatomées génétiquement modifiées comme système de livraison pour médicaments qui ciblent les cellules cancéreuses chez les mammifères.

Cancers constituent une menace majeure pour la santé humaine et le succès du traitement des personnes concernées est une question de effort mondial de recherche biomédicale. L'un des principaux objectifs des traitements anticancéreux est de « cibler » - un euphémisme cela signifie tuer - les cellules cancéreuses mais en évitant de nuire aux cellules saines. Dans une tentative de fournir cette spécificité, le frustule (l'enveloppe extérieure de l'algue composée en grande partie de silice hydratée) de la diatomée Thalassiosira pseudonana a été génétiquement modifié pour contenir des sites de reconnaissance d'anticorps.

Une fois introduites dans l'organisme de l'animal à traiter et liées aux anticorps appropriés, les cellules de diatomées peuvent se fixer spécifiquement aux cellules cancéreuses. Une fois le colis acheminé au bon endroit, sa charge toxique de médicaments anticancéreux est libérée à proximité des cellules cibles. Après des tests réussis chez la souris, l'équipe conclut avec optimisme que « des frustules de biosilice génétiquement modifiés pourraient servir de « sacs à dos » polyvalents pour l'administration ciblée de médicaments anticancéreux peu hydrosolubles aux sites tumoraux. »

Certes, un bon résultat pour ce petit paquet ! Mais – et il y a toujours un « mais » – l'association des diatomées et des composés toxiques a aussi ses inconvénients.

Bien que les proliférations de diatomées soient généralement une bonne chose, si ces diatomées sont celles qui produisent acide domoïque (un acide aminé neurotoxique d'origine naturelle) - comme Pseudo-nitzschia spp. - ils ne sont pas si bons. Par exemple, Peter Cook et al. montrent que les otaries de Californie exposées à l'acide domoïque peuvent subir des lésions cérébrales qui entraînent déficits importants de la mémoire spatiale.

Sans surprise, de telles proliférations – qui incluent beaucoup plus de groupes d’algues productrices de toxines que de diatomées – qui peuvent nuire à d’autres organismes sont qualifiées de prolifération d'algues nuisibles (HAB). Il est compréhensible que les HAB soient particulièrement préoccupants lorsque des métabolites algaux toxiques sont impliqués, car ces composés peuvent affecter tous les organismes qui se nourrissent d'algues ou consomment celles qui les ont consommées. De cette façon, les niveaux de toxines peuvent s'accumuler de manière assez marquée à mesure que l'on remonte la chaîne alimentaire, des algues productrices primaires aux herbivores qui les consomment directement, jusqu'aux différents niveaux d'animaux carnivores qui consomment les membres du niveau trophique inférieur.

Ce phénomène de bioamplification C'est pourquoi les animaux situés au sommet de cette pyramide trophique - tels que les otaries de Californie - sont sensibles à cette forme de "guerre chimique" (même si elle n'est pas intentionnelle de la part de la diatomée). Les HAB sont donc un exemple du « côté obscur » de la productivité primaire dans les océans (et on nous rappelle que «la propagation de la toxine algale [acide domoïque en particulier] à travers le réseau trophique marin a battu des records en 2015« ), et la preuve que – parfois – les mauvaises choses peuvent aussi venir dans de petits paquets.

[Ed. – l'appétit maintenant 'mouillé'? Pour en savoir plus sur la biologie et l'écologie des diatomées, essayez L'avis de E. Virginia Armbrust* et L'article d'Amanda Hopes et Thomas Mock.]

* Actuellement disponible sans paywall sur http://baliga.systemsbiology.net/drupal/education/sites/baliga.systemsbiology.net.drupal.education/files/L5ATeacherResource-primarylit_Lifeofdiatoms.pdf