Des bactéries volantes pour mesurer la pollution de l’air

Le projet Quantifly développé par une équipe formée d’écoles françaises a remporté la médaille d’or de l’iGEM, la plus grande compétition de biologie de synthèse du monde organisée par le M.I.T. du 27 au 31 octobre dernier : mesurer la pollution de l’air avec une culture de bactéries génétiquement modifiées placée sur un drone piloté par ordinateur, afin de couvrir de larges zones et de cartographier la pollution en 3D.

 

48 000 décès par an sont dus à la pollution aux particules fines, selon la dernière estimation publiée par Santé publique France, et depuis octobre 2013, l’Organisation mondiale de la santé a classé la pollution de l’air extérieur comme cancérogène pour l’homme. C’est dire l’enjeu sanitaire ! Alors quand quatorze étudiants, venant de six écoles françaises différentes appartenant au regroupement d’écoles IONIS, développent un projet comme Quantifly, il est presque normal qu’ils remportent une médaille d’or face à plus de 300 équipes internationales lors de la finale de l’IGEM, la plus grande compétition de biologie de synthèse du monde, organisée par le M.I.T..

 

Le projet innovant de l’iGEM IONIS est d’utiliser des bactéries embarquées dans un drone pour détecter, quantifier et cartographier la pollution de l’air. L’équipe est composée de 15 étudiants aux compétences complémentaires issus de six écoles de IONIS Education Group qui, déjà en 2015 avait remporté une médaille d’or pour son projet innovant de Bio-Console, une console de jeu vidéo faisant – déjà – travailler de véritables bactéries.

 

Equipe IGEM 2016 © Ionis-STM

 

L’équipe a eu l’idée de ce drôle de drone l’année dernière, au moment de la COP21. Les étudiants souhaitaient consacrer leur énergie à un projet qui faisait sens pour eux et qui était en lien avec l’actualité.

La pollution atmosphérique est un problème contemporain qui soulève beaucoup de questions et de problématiques. En effet, outre ses effets sur la santé et l’environnement, il est difficile à l’heure actuelle de quantifier précisément les composés toxiques présents dans l’air.

À l’heure actuelle, seules les stations fixes peuvent obtenir ces données. Cependant, elles ont un rayon de précision faible et ne peuvent pas mesurer la pollution dans les zones qui sont difficiles à atteindre.

Pour répondre à cette question, les étudiants utilisent les biotechnologies et le génie génétique pour concevoir une bactérie génétiquement modifiée : le génome des bactéries est transformé pour les rendre bioluminescentes en présence de certains composés organiques volatils, comme le benzène et le toluène qui permettent de détecter et quantifier les niveaux de polluants dans l’air ambiant. Elles sont ensuite chargées dans un drone afin de détecter des composés organiques volatils (COVs), connus pour leurs effets cancérigènes et reprotoxiques. Selon leur quantité, les bactéries bioluminescentes émettent de la lumière, qui peut être mesurée. Selon les concepteurs, ce procédé est plus rapide que les procédés classiques sur le marché.

 

Cette compétition ne se résume pas seulement à une présentation de projets scientifiques. Elle a pour ambition de faire évoluer les connaissances en biologie de synthèse ainsi que lui donner de l’importance dans notre société à travers des actions de popularisation de ce domaine. C’est dans cette optique que l’équipe iGEM IONIS 2016, en collaboration avec l’équipe iGEM Evry, a organisé le premier événement européen regroupant les équipes iGEM venues des quatre coins de l’Europe : The European Experience 2016. Ainsi plus d’une trentaine d’équipes provenant de 11 pays différents se sont données rendez-vous le 2 juillet 2016 à Paris pour présenter en avant-première leur projet iGEM. Durant cette journée, deux tables rondes de professionnels reconnus dans le milieu de la biologie ont été organisées avec la présence exceptionnelle de Randy Rettberg (président et fondateur de l’iGEM depuis 2004).

L’équipe a également créé une application mobile, disponible sur iOS et Android, qui propose de jouer en incarnant le drone Quantifly évoluant dans une ville colorée pour capter les nuages de polluants tout en évitant les oiseaux.