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Les virus peuvent-ils être considérés comme vivant ?



Cadre, focus et mise au point :

​​Introduction
Les virus sont les entités les plus abondantes au niveau de la biosphère, et ont probablement un rôle majeur dans l'évolution des différents règnes du vivant. Pour autant, les virus ont des caractéristiques hétérogènes ce pourquoi il n'est pas aisé de savoir si ces derniers font partie du vivant au même titre que les bactéries par exemple, et il demeure certaines zones d'ombre sur ces derniers. Certaines découvertes récents comme celle des Mimivirus remettent en question la définition même de ce qu'est un virus et de ce qu'est la vie. Aucun consensus scientifique n'est donc établi, bien que la polarité des débats reste faible.

Cadre conceptuel
Hypothèses éventuelles – Méthodologies – Théories et concepts clés

Publiée il y a plus de 7 ans par Université de Montpellier.
Dernière modification il y a plus de 7 ans.

Figure 1 : Ribosome-Encoding Organism vs Capsid-Encoding Organism
Raoult et Forterre 2008 indique dans leur review que les entités biologiques seraient divisées en deux grands groupes : les organismes codant pour les ribosomes (REO) et les organismes codant pour une capside (CEO), et amènent une nouvelle définition aux virus : organismes codant pour une capside composée de protéines et d’acides nucléiques, s’assemblant dans une nucléocapside et utilisant un organisme codant pour un ribosome afin de mener à bien son cycle de vie.

La synthèse :

Introduction
La notion de ce qu’est un virus a évolué et a été très discutée, mais une définition majeure des virus reste celle d’André Lwoff (1957), bien que la définition “officielle” soit celle de l'International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV). Néanmoins, cette dernière est encore vivement débattue. La virologie est à l’interface entre diverses disciplines et les différents concepts ou définitions de ce domaine sont influencés par des facteurs technologiques, institutionnels et parfois axiologiques.
Bien que les virus soient les entités les plus abondantes[1][2] au niveau de la biosphère, et ont probablement un rôle majeur dans les processus écologiques[3] et dans l'évolution par le biais des transferts de gènes horizontaux (HGT), ils sont souvent exclus de nombreuses discussions. En effet, les virus ont une large diversité et sont capables d'infecter tous les phyla du vivant. Récemment des découvertes ont montré l’existence de virophages[4]. D’autres découvertes récentes, comme celle des Mimivirus[5] qui présentent de nombreuses caractéristiques communes avec les organismes vivants, ont remis en question la définition même de ce qu'est un virus et de ce qu'est la vie. Aucun consensus scientifique n'est établi car ces définitions relèvent parfois de la philosophie et se confrontent à de nombreuses barrières épistémologiques.
Comme l'histoire de la virologie en tant que science[6], la nature vivante ou inerte des virus est sujet à controverse. De nombreuses questions restent en suspens, la principale étant : “Les virus peuvent-ils être considérés comme vivants ?” Ce débat est ontologique et théorique, car c'est la construction de l'objet qui est discutée. Ce débat vif dure depuis déjà quelques décennies. Une polarité semble se former, même si chaque auteur y apporte sa subtilité. Une question sous-jacente porte sur quelque chose d’essentielle : Qu'est-ce que le vivant ? et Comment définir ce qu’est la vie/le vivant ? La présente controverse est aussi mise en lien étroit avec l'origine et l'évolution des lignées du vivant admises actuellement. Une autre sous-question est : i) Qu’est-ce qu’un virus ? ii) Quelle est l’origine des virus ? et iii) Quelle place pour les virus dans l’arbre du vivant ? Nous tenterons ici de répondre à ces questionnements non résolus à ce jour.
Coeur de synthèse
Qu’est-ce que le vivant ? et comment définir ce qu’est la vie ?
Savoir si les virus sont des êtres vivants soulève une autre question fondamentale : qu’est ce que le vivant et comment peut-il être défini ?[7]. La biologie étant la science du vivant, le biologiste se doit d’établir une distinction entre le monde vivant et le monde inerte. Si cette dichotomie peut paraître évidente au niveau macroscopique, ce n’est pas le cas au niveau microscopique[8]. Ainsi plusieurs scientifiques ont tenté de définir la vie. Selon Saïb, une entité est vivante si elle remplit les fonctions biologiques suivantes : utilisation ou création d’énergie, reproduction, croissance, et échanges avec le milieu extérieur.Van Regenmortel (2016) ajoute que les organismes vivants possèdent d’autres propriétés structurelles et de composition, et doivent être doués d’autonomie fonctionnelle. Pour d’autres, le mécanisme d’auto-réplication et le fait d’évoluer par eux-mêmes doivent constituer des propriétés fondamentales pour une entité vivante[9]. L’un des objectifs principaux de la vie est donc de répliquer de façon autonome son matériel génétique, mais aussi de métaboliser de façon autonome pour assurer sa survie[10][11].
Le concept de vie semble toutefois être centré autour des acides nucléiques[12]. Deux points de vue sont mis en avant, celui du métabolisme et celui de la génétique, mettant en évidence un auto-entretien et une auto-réplication comme étant des caractéristiques primitives de la vie. Le premier expose qu’un organisme est vivant s’il peut se maintenir en vie par le biais de l’ensemble de ses réactions chimiques. Le second concerne directement le processus d’évolution des organismes puisqu’elle résulte de la réplication imparfaite de polymères informatifs qui génèrent des variantes sur lesquelles agissent les forces évolutives.
Ainsi, la vie pourrait être définie en cinq sous-systèmes fonctionnant ensemble : un appareil de division, de réplication, de transcription, de traduction et un métabolisme pour fournir l'énergie.
Cependant, le monde du vivant est souvent vu comme composé d'entités stables aux propriétés intrinsèques. Or, l'omniprésence des symbioses remet cela en question. Le vivant pourrait être vu comme un assemblage de différentes lignées génétiques interconnectées qui collaborent. Plus radicalement, les systèmes biologiques pourraient être considérés comme des processus[13]. Une définition élargie de vie pourrait être centrée sur la façon dont les entités propagent leur génome[14]. En résumé, définir le vivant n'est pas chose aisée, ainsi pourquoi ne pas considérer que toutes les entités biologiques participant activement aux processus de la vie font partie du vivant, car la vie ne serait qu’une conceptualisation anthropique. Il est donc plus intéressant d'étudier les caractéristiques offrant la propriété d'être en vie[15].
Qu’est-ce qu’un virus ? quelle est l’origine des virus ? quelle place pour les virus dans l’arbre du vivant ?
La définition de ce qu’est un virus a toujours constitué une préoccupation cruciale pour les virologues[16], à commencer par la définition formelle d'André Lwoff et son fameux aphorisme "les virus sont des virus"[14][7], discriminant les virus des autres microorganismes en y attribuant trois principales caractéristiques uniques : parasitisme obligatoire intracellulaire, un seul type d’acide nucléique, reproduction à partir de leur seul acide nucléique. Encore de nos jours les virus sont considérés comme des parasites génétiques pour leur réplication et leur reproduction. Ils sont néanmoins considérés comme des entités biologiques car ils possèdent un génome et une capacité d'adaptation, mais pas comme des organismes vivants[15]. Or, les virus possèdent une diversité très large, posant de nombreux problèmes pour les définir.
Une confusion courante entre virion (phase inerte) et virus (phase active) est faite. Mais, faire la distinction entre les deux peut être comparable au couple graine/plante adulte, revenant à dire que les virus font partie intégrante du vivant[14]. Ainsi, un gradient de parasitisme absolu peut être établi selon leurs caractéristiques. A l'instar de microorganismes cellulaires ayant différents niveaux d'autonomie, on peut établir une notion de continuité entre les formes de "vie" allant des autotrophes aux virus les plus simples[14]. Pour éviter aussi cette ambiguïté, les virus pourraient être vus comme des "organismes produisant des virions"[17]. Selon la stabilité des interactions, ils devraient plus être perçus comme des processus plutôt que des choses, et la totalité de leur cycle devrait être étudiée[13]. Pradeu indique également que les virus sont des entités darwiniennes qui se reproduisent et sont soumises à des processus évolutifs, exerçant une pression sélective sur leurs hôtes. Ils sont aussi impliqués dans des processus écologiques fondamentaux et constituent des acteurs écologiques importants[18].
L'unification de la vie cellulaire en trois phyla a été la principale réalisation de la biologie de l'évolution de ce dernier siècle. Mais l'exclusion des virus de cette représentation pose problème, car un rôle dans les scénarios d’origine de la vie leur est souvent attribué. La théorie appelée "trois virus, trois domaines" soutient que chaque domaine cellulaire proviendrait indépendamment de la fusion d'une cellule à ARN et d'un grand virus à ADN[17].Kostyrka (2016) retient trois rôles majeurs. Le premier serait que le virus est une image primitive de la vie, tandis qu’un deuxième aborde un modèle plus “opérationnel”, c’est-à-dire que le virus offre une représentation des mécanismes possibles par lesquels les formes de vie primitives auraient pu vivre. Le dernier rôle serait que les virus pourraient être considérés comme des “descendants relativement non modifiés du précurseur primordial de toutes les formes de vie ultérieures”. Cette dernière vision fait remarquer que si les virus étaient décrits comme étant acellulaires, l’ancêtre primordial pourrait également être conçu comme étant acellulaire. Les recherches sur l'origine de la vie n'essaieraient donc plus d'expliquer comment la vie cellulaire a émergé, mais plutôt l'émergence des formes de vie acellulaires.
Les virus peuvent-ils être considérés comme vivants ?
Selon certains auteurs les virus manquent de propriétés essentielles à la vie, et ne peuvent donc pas être considérés comme des organismes vivants[15]. Un des principaux arguments pour placer le monde viral hors du vivant est son parasitisme obligatoire.Saïb (2006) relate que les mutualismes obligatoires sont très fréquents dans la nature. Cette hétéronomie retrouvée dans l'ensemble du monde biologique étant l'une des caractéristiques les plus communes sur Terre est pourtant l’une des raisons avancées pour exclure les virus du monde vivant[19].
Lorsque certains biologistes disent que les virus sont vivants, ils appliquent implicitement une définition de la vie. Réduites à l'essentiel, la plupart des définitions peuvent être alignées sur deux conceptions opposées de l'origine de la vie : métaboliste (cytoplasmique) et génétique (nucléocentrique). La première définit que la propriété essentielle de la vie est l’auto-entretien, soit que les virus sont inertes car ils ne possèdent aucune forme de métabolisme (parasites cellulaires). D'un point de vue scientifique, il est clair qu'un virus ne peut être réduit à une particule virale ou à un virion qui ne représente qu'une étape de son cycle de réplication[15]. Cependant la définition première du métabolisme est de se maintenir, de se reproduire, de se développer et de répondre aux stimuli de l’environnement or en un sens le virus en est parfaitement capable car son environnement peut parfaitement être la cellule avec laquelle il interagit. De plus il est capable de se reproduire grâce à elle au travers du cycle lytique ou du cycle lysogénique qui permet la reproduction virale. Pour les généticiens, c’est l'auto-réplication et l'évolution qui sont déterminants. Les virus évoluent, mais sont incapables de se répliquer. Par conséquent, cette définition de la vie n’inclut pas les virus. Mais les virus évoluant par HGT, certains biologistes les considèrent comme vivants. Ainsi, il n'y a que deux possibilités, soit nous acceptons que tout ce qui peut évoluer est vivant, soit nous élargissons la définition du terme virus pour inclure une capacité hypothétique d'auto-réplication[12]. De plus, les virus utilisent les mêmes macromolécules que les organismes cellulaires pour la reproduction et l'expression de l'information génétique. Ils participent aussi, via des HGT, à l'évolution cellulaire[17]. Et il est important de s’attarder sur la partie intracellulaire de leur cycle. Le concept de virocellule repose sur l'expression des gènes lors de l'infection d'une cellule aboutissant à l'autonomie du virus grâce à la machinerie cellulaire. Cela permet de réfuter l'argument selon lequel les virus manquent d'activités métaboliques inhérentes, et dans ce cadre là ils peuvent être considérés comme des entités vivantes, car ils possèderaient des activités génétiques et métaboliques[17]. Si les virus sont considérés comme des processus, ils s'intègrent dans le vivant, si on considère ce dernier comme un flux de gènes interconnectés[13].
En 2008, Raoult et Forterre introduisent un nouvelle dichotomie sur le monde biologique (Figure 1).
Conclusion
Les virus sont extrêmement diversifiés et ont peu de caractéristiques communes. Ils sont plus abondants que les cellules et les gènes viraux représentent un réservoir génétique illimité. Il faut donc créer de nouveaux concepts pour définir ce qu’ils sont et leur entité inerte ou non. Et il faut outrepasser nos barrières conceptuelles actuelles en acceptant par exemple un pluralisme radical[20].
Ouverture
L’apparition de nouvelles technologies pourrait dans l’avenir améliorer les lacunes sur la description des virus et de la vie. Néanmoins, une vision écologique de la vie a été proposée[18], et se baserait plutôt sur les interactions avec les autres organismes de l’environnement. Les virus ne sont peut-être pas considérés comme des organismes, mais ils sont reconnus comme des acteurs biologiquement importants. Cependant cette notion mérite une réflexion philosophique supplémentaire.

Publiée il y a plus de 7 ans par F. Gueret.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.

Cette synthèse se base sur 22 références.

"Les virus comme processus vivants."

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
Viruses as living processes
John Dupré et Stephan Guttinger

"Qu'est-ce qu'une espèce de virus ? Pluralisme radical dans la taxonomie virale."

Review - 2016 - Science Direct
What is a virus species? Radical pluralism in viral taxonomy
Morgan, Gregory J.

Les virus sont-ils vivants? Le paradigme du réplicateur jette une lumière décisive sur une question ancienne mais erronée.

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
Are viruses alive? The replicator paradigm sheds decisive light on an old but misguided question
Eugene V. Koonin et Petro Starokadomskyy

"Être ou ne pas être en vie : comment les découvertes récentes remettent en cause les définitions traditionnelles de ce qu'est un virus et ce qu'est la vie."

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
To be or not to be alive: How recent discoveries challenge the traditional definitions of viruses and life
Patrick Forterre

Quels rôles pour les virus dans les scénarios d'origine de la vie ?

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
What roles for viruses in origin of life scenarios ?
Gladys Kostyrka

La métaphore de la vie des virus est toujours vivante, mais ce n’est qu’une métaphore.

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
The metaphor that viruses are living is alive and well, but it is no more than a metaphor.
M.H.V. van Regenmortel

Virus mutualistes et l'hétéronomie de la vie.

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
Mutualistic viruses and the heteronomy of life
Thomas Pradeu

Comprendre les virus : enquêtes philosophiques

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
Understanding viruses : Philosophical investigations
Thomas Pradeu, Gladys Kostyrka et John Dupré

" Le virus écologique "

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
The ecological virus
Maureen A. O’Malley

"Virus géants : la difficile rupture des multiples barrières épistémologiques."

Review - 2016 - Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences
Giant viruses: The difficult breaking of multiple epistemological barriers
Jean-Michel Claverie et Chantal Abergel

Les Virus en Biologie

Review - 2012 - Evolution: Education and Outreach
Viruses in Biology
Purificación López-García et David Moreira

"Casse-têtes logiques et controverses scientifiques: la nature des espèces, les virus et les organismes vivants"

Review - 2010 - Systematic and Applied Microbiology
Logical puzzles and scientific controversies : The nature of species, viruses and living organisms
Marc H.V.Van Regenmortel

Les virus sont des agents essentiels des racines et du reste de l'arbre de la vie.

Review - 2010 - Journal of Theoretical Biology
Viruses are essential agents within the roots and stem of the tree of life
Luis P. Villarreal, Guenther Witzany

10 raisons d'exclure les virus de l'arbre de la vie.

Review - 2009 - Nature Reviews Microbiology
Ten reasons to exclude viruses from the tree of life
David Moreira et Purificación López-García

Redéfinition des virus: leçons de Mimivirus.

Review - 2008 - Nature Reviews Microbiology
Redefining viruses: lessons from Mimivirus
Didier Raoult et Patrick Forterre

Les virus, inertes ou vivants ?

Article - 2006 - Pour la Science
Les virus, inertes ou vivants ?
Ali Saïb

"Trois cellules à ARN pour les lignées ribosomales et trois virus à ADN pour répliquer leurs génomes : une hypothèse sur l'origine du domaine cellulaire."

Review - 2006 - Proceedings of the National Academy of Sciences
"Three RNA cells for ribosomal lineages and three DNA viruses to replicate their genomes: a hypothesis for the origin of cellular domain."
Forterre Patrick