Des bactéries pour s’attaquer aux PFAS : la piste explorée à Strasbourg

Présentés dans Le Journal du CNRS, des travaux menés à Strasbourg explorent une piste prometteuse pour lutter contre la pollution aux PFAS : mobiliser des bactéries capables de dégrader ces composés particulièrement résistants. Entre microfluidique de pointe et microbiologie classique, la recherche progresse.

Dans les laboratoires strasbourgeois, des travaux de recherche ouvrent des perspectives nouvelles pour répondre à un défi environnemental majeur : la pollution par les PFAS. Ces substances per- et polyfluoroalkylées, largement utilisées dans l’industrie et les produits du quotidien, se caractérisent par leur extrême persistance dans l’environnement et leur accumulation dans les organismes vivants. En raison de la solidité exceptionnelle de la liaison carbone-fluor qui les compose, elles résistent aux procédés classiques de dégradation. Face à ce constat, les chercheurs du CNRS explorent une piste complémentaire, celle de la bioremédiation, en s’appuyant sur les capacités métaboliques du monde bactérien.

L’approche repose sur l’identification de micro-organismes capables de dégrader ces composés réputés stables. Au laboratoire Architecture et réactivité de l’ARN, dirigé par Michaël Ryckelynck, cette recherche s’appuie sur des outils de microfluidique permettant une analyse à très grande échelle. Des échantillons de sols ou d’eaux contaminés sont d’abord prélevés afin d’en extraire les bactéries, qui sont ensuite mises en culture dans des microgouttelettes. Ces gouttelettes, équivalents miniaturisés de tubes à essai, circulent dans de fins canaux gravés dans des puces en résine de silicone scellées sur des plaques de verre, offrant un environnement contrôlé pour l’observation des réactions biologiques.

Ce dispositif permet de tester quotidiennement des millions de bactéries. Pour détecter celles susceptibles de rompre la liaison carbone-fluor, les chercheurs utilisent un aptamère, un fragment d’ARN capable de signaler la présence d’ions fluor. Lorsqu’une bactérie parvient à dégrader un PFAS, une fluorescence verte apparaît dans la gouttelette correspondante, indiquant une activité de défluoration. Les bactéries identifiées sont ensuite isolées grâce à un système de tri reposant sur l’application d’un champ électrique.

Identifier les enzymes pour dépolluer demain
Parallèlement, une démarche plus conventionnelle est menée au laboratoire Génétique moléculaire, génomique et microbiologie par l’équipe de Stéphane Vuilleumier. Les échantillons contaminés y sont cultivés sur des milieux solides en boîtes de Petri, contenant un indicateur de pH. La dégradation des composés fluorés entraîne une acidification du milieu, visible par un changement de couleur du vert au jaune. Cette première observation est complétée par des tests colorimétriques permettant de mesurer précisément la quantité de fluorure libérée.

L’étape finale consiste à caractériser ces bactéries capables de défluoration et à en séquencer le génome afin d’identifier les enzymes impliquées. À terme, l’enjeu est de produire ces enzymes et de les mobiliser à plus grande échelle pour contribuer à la dépollution des sols et des eaux. Les chercheurs soulignent toutefois que cette approche biologique, aussi prometteuse soit-elle, ne suffira pas à elle seule. Elle devra être intégrée à des stratégies combinant méthodes physiques, chimiques et biologiques pour envisager une réduction durable de la contamination par les PFAS.