Où en serions-nous sans la science et la recherche?

Des cellules solaires qui s’inspirent des plantes

Michael Grätzel, chimiste, est l’inventeur d’une nouvelle cellule solaire qui transforme la lumière du soleil en électricité. La cellule sensibilisée par un colorant imite le processus naturel de la photosynthèse, dans lequel le même rôle est joué par la chlorophylle. Contrairement aux cellules au silicium traditionnelles, la «cellule Grätzel» utilise des matériaux peu coûteux et représente donc l’une des approches les plus prometteuses en matière d’exploitation de l’énergie solaire. Cette découverte peut être particulièrement importante pour produire de l’électricité à petite échelle, p. ex. aussi dans les pays en développement.

Quand une cellule grandit au bon moment et au bon endroit pour donner naissance à un organe

Michael N. Hall, biologiste moléculaire, a découvert que la protéine TOR joue un rôle central de régulateur de la croissance cellulaire et du métabolisme. Ses recherches ont fondamentalement changé la façon dont on appréhende la croissance cellulaire. Celle-ci n’est pas un processus spontané qui se déroule uniquement lorsque les éléments essentiels (nutriments) sont disponibles, mais plutôt un processus plastique fortement régulé, contrôlé par des voies de signalisation dépendantes des protéines TOR. En tant que régulateur central de la croissance cellulaire et du métabolisme, la protéine TOR joue un rôle clé dans le développement et le vieillissement, et est impliquée dans des pathologies telles que le cancer, les maladies cardiovasculaires, le diabète et l’obésité. L’identification de la protéine TOR est à l’origine de stratégies thérapeutiques prometteuses pour lutter contre ces affections.

La simulation de processus chimiques par ordinateur

Le physicien Michele Parrinello a développé en 1985, en collaboration avec Roberto Car, une méthode permettant de simuler des réactions chimiques par ordinateur. Cette approche est d’autant plus remarquable qu’elle associe deux domaines de la physique apparemment incompatibles: la théorie de la fonctionnelle de la densité, qui décrit le comportement des électrons, et la dynamique moléculaire. Pour simuler un mouvement, il faudrait calculer la vitesse des électrons à un endroit précis, ce qui n’est pas possible dans le cas des électrons. C’est pourquoi les deux scientifiques ont élaboré une dynamique des électrons fictive fondée sur les mathématiques. Cette méthode est si efficace que l’ordinateur peut même prédire comment réagiront les protéines. Il est ainsi possible non seulement de créer de nouveaux médicaments et de concevoir des protéines par ordinateur, mais aussi de développer de nouveaux types de catalyseurs pour divers processus chimiques.

Un supercalculateur pour régler des problèmes insolubles

Daniel Loss se consacre aux phénomènes quantiques des nanosystèmes magnétiques et électroniques. Il est l’un des grands experts dans les domaines de l’information quantique et de la physique du solide. Il a proposé dans une série de travaux innovants un concept permettant la réalisation d’un ordinateur quantique, autrement dit un supercalculateur qui pourrait régler de manière efficace des problèmes considérés aujourd’hui comme pratiquement insolubles. Ses travaux ont suscité un vif intérêt dans le monde entier, déclenchant une véritable avalanche d’expérimentations qui ont remarquablement confirmé ses théories.

La recherche: un moyen important pour lutter contre le bioterrorisme

Françoise Gisou van der Goot est microbiologiste. Ses recherches contribuent notamment à faire avancer la compréhension des maladies dites conformationelles, qui sont dues au repliement incorrect d’une protéine. Il s’agit par exemple de la mucoviscidose ou d’une affection extrêmement sévère appelée syndrome de la fibromatose hyaline. Elle mène aussi des recherches sur le fonctionnement des micro-organismes vivants, ou de leurs toxines, utilisés dans les armes biologiques. L’anthrax est un exemple devenu célèbre suite aux attaques qui ont eu lieu aux Etats-Unis dans la foulée du 11 septembre 2001. Ses recherches revêtent ainsi une importance dans la lutte contre le bioterrorisme.

Avantage personnel et altruisme comme moteurs du comportement humain

L’économiste Ernst Fehr, l’un des principaux représentants de l’économie comportementale, montre, par ses expériences, que l’homme n’est pas un homo oeconomicus qui se comporte toujours de façon rationnelle afin de servir ses propres intérêts. Il prouve que solidarité et fair-play jouent un rôle important lorsque des agents économiques opèrent sur le marché. Cette découverte a d’énormes conséquences pour le fonctionnement des marchés du travail et les recherches du professeur Ernst Fehr trouvent également une application dans les problèmes économiques actuels, comme p. ex. la crise grecque.

Des découvertes au service de la recherche en matière de santé

Le biochimiste et expert en biologie cellulaire Ari Helenius étudie les mécanismes physiologiques qui régularisent le mouvement des protéines à l’intérieur des cellules et assurent qu’elles sont acheminées en bon état là où elles doivent agir. Il a découvert que des virus utilisent ces systèmes de transit moléculaire et membranaires pour pénétrer dans les cellules. L’élucidation de ces mécanismes ouvre de nouvelles perspectives et permet d’envisager des moyens de bloquer cette pénétration et de prévenir ainsi les infections virales. Ses travaux ont également permis de révéler l’existence d’un système de contrôle de qualité des protéines nouvellement synthétisées par la cellule et de découvrir que certaines maladies ont leur origine dans un dysfonctionnement de ces mécanismes. C’est le cas par exemple de certaines formes de diabète et de la mucoviscidose. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques.

La thérapie génique pour combattre les maladies héréditaires

Le biologiste moléculaire Timothy J. Richmond a étudié la structure du nucléosome – sous-unité des chromosomes – au niveau atomique. Cette entité, présente dans toutes les cellules vivantes à l’exception des bactéries et des virus, représente le premier degré de compactage du filament d’ADN porteur des caractères héréditaires. La connaissance détaillée de sa structure permet d’avoir une vision claire et précise de son rôle et de son fonctionnement. Les travaux du professeur Richmond ouvrent donc la voie à de nouvelles études sur les processus de régulation génétique – et permettent ainsi de mieux comprendre leur dysfonctionnement.

Pour mieux comprendre les racines de l’héritage commun aux Juifs, aux Chrétiens et aux Musulmans

Othmar Keel, historien des religions, est un expert mondialement reconnu. Son domaine de recherche se concentre sur les relations entre les métaphores, les symboles et les visions bibliques et celles des cultures voisines. Son travail est important à plusieurs égards: il souligne l’étroite parenté culturelle et historique entre les trois grandes religions monothéistes du Proche-Orient ancien, non seulement entre elles, mais aussi au polythéisme qui les a précédées. Les travaux d’Othmar Keel ont à bien des égards révolutionné l’interprétation des textes sacrés d’Israël et permettent de replacer l’Ancien Testament dans le contexte culturel et historique où il est né.

«[…] pour ses travaux originaux et novateurs dans le domaine des maladies dégénératives du système nerveux, notamment des maladies qui dérivent d’accumulations de protéines anormales telles que les prions modifiés»

Les recherches du professeur Aguzzi sur les maladies du système nerveux dues à l’accumulation de protéines anormales du type prions ont contribué de façon décisive à élucider le mécanisme d’entrée et de transit de l’agent infectieux dans l’organisme. Elles ouvrent des perspectives encourageantes pour le diagnostic précoce de ces graves maladies que sont la maladie de Creutzfeldt-Jakob chez l’être humain et la maladie de la vache folle chez les bovins. Elles permettent aussi d’envisager des méthodes de traitement et de prévention. Enfin, les études d’Adriano Aguzzi sont d’excellents modèles pour mieux comprendre certaines maladies en forte progression dans nos sociétés vieillissantes. Lorsqu’un traitement efficace de la maladie d’Alzheimer, par exemple, aura été trouvé, les travaux d’Adriano Aguzzi y auront certainement contribué.

« …pour avoir contribué de façon décisive à l’élucidation des mécanismes génétiques et moléculaires qui président à la formation de l’axe antéro-postérieur de l’organisme chez les Vertébrés et, le long de cet axe, à la formation d’organes tels que les membres; ces travaux mettent aussi en évidence, au cours de l’évolution des animaux, le recrutement successif des mêmes gènes pour gérer des processus distincts du développement embryonnaire.»

Spécialiste de l’étude des mécanismes qui dirigent l’établissement des grands axes du corps et à la formation des membres chez la Souris, Denis Duboule et son équipe se sont acquis une notoriété internationale en démontrant que les gènes dirigeant ces mécanismes se suivent, sur le chromosome, dans un ordre qui correspond à la fois à la position de leurs zones respectives d’action dans l’organisme et à la séquence temporelle de leur expression au cours du développement embryonnaire. Ces travaux rejoignent des observations analogues faites chez d’autres organismes et confirment la grande similitude des mécanismes régulateurs du développement à travers tout le règne animal.

«[…] pour avoir fait progresser par ses travaux inédits la compréhension du système visuel des insectes et pour avoir ainsi ouvert la voie à des concepts fondamentalement nouveaux en neurobiologie et en biologie du comportement.»

Rüdiger Wehner fait partie de l’élite mondiale des biologistes spécialistes du comportement. Il s’intéresse avant tout aux comportements déclenchés par une stimulation visuelle. Il étudie comment la fourmi du désert Cataglyphis utilise la lumière ultraviolette polarisée du soleil pour s’orienter dans un environnement totalement dépourvu de repères. Grâce à une formulation très précise de ses hypothèses de travail et à une approche expérimentale particulièrement ingénieuse, il est parvenu avec son équipe à comprendre comment un cerveau minuscule, pesant à peine un dixième de milligramme, peut recevoir et interpréter une information visuelle d’une grande complexité et comment la fourmi utilise cette information après ses expéditions de chasse pour retrouver son nid avant que la chaleur ne l’abatte. Les expériences de biologie du comportement de Wehner s’inscrivent dans la grande tradition d’un Karl von Frisch ou d’un Konrad Lorentz, mais il les complète par des analyses utilisant les techniques modernes de la biochimie, de la biologie moléculaire, de la biophysique, de la robotique et de l’informatique. Grâce à cette approche multidisciplinaire, ses résultats remettent souvent en question les idées reçues et contribuent à élucider des mécanismes fondamentaux du système nerveux qui ont joué un grand rôle dans l’évolution du cerveau des organismes supérieurs tels que l’être humain.

«Pour avoir profondément renouvelé l’étude de la philosophie médiévale et de son histoire, grâce à une approche méthodologique innovatrice et interdisciplinaire qui met notamment en évidence l’importante contribution des milieux laïcs et non universitaires.»

L’histoire de la philosophie médiévale se fait avec des documents, des manuscrits, qu’il faut d’abord transcrire, éditer, traduire selon des règles érudites pour en faire des objets philologiquement élaborés. Le pas suivant amène à restituer ces objets à leur époque: un texte en effet ne surgit pas du néant, il prend forme dans un contexte. Les arguments, les raisonnements, les systèmes des philosophes n’ont jamais existé dans le vide. Ils existaient dans une société donnée, avec ses tensions et ses contradictions: hommes et femmes, clercs et laïcs, des puissants et des humbles, des guelfes ou des gibelins… Tel est le projet de Ruedi Imbach: restituer la pensée à son lieu de naissance. Du coup, les enjeux apparaissent, la métaphysique s’incarne, le paysage intellectuel s’humanise et même se féminise. Le débat prend tout son sens. Dans le savoir médiéval européen, Imbach met en évidence tout ce qu’ont apporté, au fonds tiré de Rome, des peuples et des groupes sociaux périphériques. On songe d’abord à l’Orient, et en particulier aux philosophes arabes, qui ont enrichi de façon décisive les fondements aristotéliciens de la philosophie médiévale. Mais on pense également aux laïcs, hommes et femmes, qui ont fait vivre à côté du modèle clérical un autre mode de philosopher, lié aux pratiques de la société civile et à l’usage de la langue vulgaire et dont Imbach montre la richesse multiple.

«Figure de proue de la chimie organique actuelle, le lauréat impressionne tant par son inépuisable ingéniosité que par sa phénoménale productivité. Il a notamment développé des méthodes durables et douces de synthèse organique aujourd’hui largement répandues dans l’industrie chimique, pharmaceutique et agro-alimentaire.»

Résumer l’œuvre de Dieter Seebach en quelques mots est impossible tant est diverse la collection de molécules auxquelles il a consacré ses recherches. On se contentera de mentionner deux exemples. Premier à étudier sérieusement la structure et la synthèse d’une nouvelle famille de biopolymères bactériens, les poly-β-hydroxyalcanoates, il a mis en évidence leur rôle essentiel dans les échanges minéraux entre la bactérie et le milieu extérieur. Armé de ces connaissances, il a réussi le tour de force de reconstituer des canaux ioniques entièrement de synthèse dont les propriétés ne se distinguent en rien de celles des canaux des membranes cellulaires bactériennes. Ses études plus récentes sur les β-peptides, polymères synthétiques ressemblant aux protéines naturelles, ouvrent des perspectives nouvelles en pharmacologie. Enfin, ses contributions en synthèse stéréospécifique, si importantes pour l’industrie pharmaceutique, et, surtout, son concept du “Umpolung”, un terme allemand qui, chose rarissime aujourd’hui, a passé tel quel dans les jargons professionnels anglais et français, font de Dieter Seebach l’un des chimistes qui ont le plus marqué la chimie organique de synthèse du 20ème siècle.

«[…] pour leurs travaux novateurs et fondamentaux dans le domaine des droits de l’homme et celui du droit international public, ainsi que pour leur inlassable engagement en faveur de la mise en pratique de leurs résultats de recherche.»

Avec une oeuvre consacrée aux droits de l’homme, Jörg Paul Müller et Luzius Wildhaber comptent parmi les juristes les plus éminents de Suisse et d’Europe dans ce domaine et leurs contributions scientifiques sont sans conteste d’un très grand intérêt pour la vie de l’être humain en société. Leurs travaux ont beaucoup en commun mais présentent aussi des aspects propres qui se complètent mutuellement.

Les travaux de Jörg Paul Müller sont marqués les mots-clés que sont la dignité humaine, les droits de l’homme, les libertés et les droits fondamentaux et leur protection constitutionnelle. Sa démarche consiste à toujours éclairer un problème de droit à la lumière des droits fondamentaux garantis par la consitution et la démocratie. Il s’inscrit ainsi dans une longue tradition du droit de l’état en Suisse qui consiste à prendre en compte les aspects politiques mais il l’élargit aux théories sociologiques. Dans sa thèse de privat-docent consacrée à la protection de la confiance dans le droit international public, Jörg Paul Müller examine déjà le droit européen et mondial. En philosophie du droit, il confronte ses réflexions à celles de Kant et pose les fondements d’une nouvelle façon d’envisager l’évolution du droit dans un environnement qui se globalise de plus en plus et qui se distance des états nationaux.

Le scientifique chez Luzius Wildhaber s’est intéressé surtout à quatre thèmes juridiques. Dans sa thèse de privat-docent, il aborde le droit constitutionnel suisse et le droit comparé. Il se préoccupe ensuite des aspects juridiques de la protection de l’environnement pour finalement se concentrer sur les fondements de la protection des droits de l’homme, en Suisse et dans le monde. C’est dans ce dernier domaine qu’il se retrouve en compagnie de Jörg Paul Müller et ils publient ensemble en 1977 un ouvrage de référence très important “Praxis des Völkerrechts” qui en est à sa troisième édition.

«[…] pour leurs travaux novateurs et fondamentaux dans le domaine des droits de l’homme et celui du droit international public, ainsi que pour leur inlassable engagement en faveur de la mise en pratique de leurs résultats de recherche.»

Avec une oeuvre consacrée aux droits de l’homme, Jörg Paul Müller et Luzius Wildhaber comptent parmi les juristes les plus éminents de Suisse et d’Europe dans ce domaine et leurs contributions scientifiques sont sans conteste d’un très grand intérêt pour la vie de l’être humain en société. Leurs travaux ont beaucoup en commun mais présentent aussi des aspects propres qui se complètent mutuellement.

Les travaux de Jörg Paul Müller sont marqués les mots-clés que sont la dignité humaine, les droits de l’homme, les libertés et les droits fondamentaux et leur protection constitutionnelle. Sa démarche consiste à toujours éclairer un problème de droit à la lumière des droits fondamentaux garantis par la consitution et la démocratie. Il s’inscrit ainsi dans une longue tradition du droit de l’état en Suisse qui consiste à prendre en compte les aspects politiques mais il l’élargit aux théories sociologiques. Dans sa thèse de privat-docent consacrée à la protection de la confiance dans le droit international public, Jörg Paul Müller examine déjà le droit européen et mondial. En philosophie du droit, il confronte ses réflexions à celles de Kant et pose les fondements d’une nouvelle façon d’envisager l’évolution du droit dans un environnement qui se globalise de plus en plus et qui se distance des états nationaux.

Le scientifique chez Luzius Wildhaber s’est intéressé surtout à quatre thèmes juridiques. Dans sa thèse de privat-docent, il aborde le droit constitutionnel suisse et le droit comparé. Il se préoccupe ensuite des aspects juridiques de la protection de l’environnement pour finalement se concentrer sur les fondements de la protection des droits de l’homme, en Suisse et dans le monde. C’est dans ce dernier domaine qu’il se retrouve en compagnie de Jörg Paul Müller et ils publient ensemble en 1977 un ouvrage de référence très important “Praxis des Völkerrechts” qui en est à sa troisième édition.

«[…] récompense ses travaux à la fois innovants et fondamentaux dans le domaine de la physique mathématique. Il convient de relever en particulier la description de transitions de phase, la localisation des électrons et l’effet Hall quantique.»

Le but principal du Prix Marcel Benoist est et reste de récompenser des travaux d’une qualité exceptionnelle. Jürg Fröhlich remplit cette condition à la perfection. Selon les experts consultés, il compte parmi les physiciens mathématiciens les plus éminents de notre époque et ses travaux jouissent d’un rayonnement exceptionnel. En outre, on relèvera que le lauréat passe par une phase de créativité et de productivité exceptionnelle, tout en consacrant beaucoup de temps à ses étudiants.

«…pour avoir été le premier à découvrir une planète située hors du système solaire autour de l’étoile Pégase 51 et pour les importants travaux théoriques et les développements d’instruments qui ont précédé et rendu possible cette découverte.»

Les travaux de Michel Mayor correspondent particulièrement bien au profil d’une recherche de qualité. Selon les experts consultés, la découverte de la première planète située hors du système solaire n’est pas le fruit du hasard mais le résultat d’avancées théoriques remarquables et de développements techniques ingénieux qui s’étendent sur plusieurs années. Si la détection d’une planète en orbite autour de l’étoile Pégase 51 valide dans une certaine mesure les prédictions théoriques, elle remet aussi en question les vérités d’hier. En effet, toujours selon les experts, les caractéristiques inattendues de cette planète appellent une profonde révision des modèles décrivant la formation des systèmes planétaires. Par ailleurs, les découvertes subséquentes d’une dizaine d’autres planètes extrasolaires grâce à la méthodologie développée par le Mayor et ses collaborateurs sont une autre mesure de l’impact profond de ces travaux sur l’astronomie en général. Finalement, on sait combien cette découverte a animé les controverses; une controverse saine et vigoureuse au demeurant, dans la meilleure tradition des débats scientifiques de haut niveau.

«…pour l’importance exceptionnelle de ses travaux sur l’élucidation des mécanismes biochimiques et moléculaires qui régularisent l’équilibre de l’eau et des sels minéraux dans les cellules des êtres vivants. Illustrant de façon exemplaire l’impact insoupçonné que la recherche fondamentale peut avoir sur des problèmes cliniques, l’élucidation de la structure et du fonctionnement des canaux spécialisés de la membrane cellulaire qui régularisent l’échange du sodium a jeté une lumière nouvelle sur le développement de l’hypertension artérielle et de son traitement.»

Bernard Rossier a étudié particulièrement deux transporteurs de sodium: une pompe, la (Na+, K+)/ATPase et le canal sodique sensible à l’amiloride. Grâce à une combinaison de techniques issues de la biologie moléculaire et de la physiologie cellulaire, il lui a été possible d’élucider la structure de ces deux complexes composés chacun de plusieurs sous-unités de protéines et d’en caractériser des formes altérées dans de rares cas d’hypertension artérielle génétiquement déterminée. C’est ainsi, par exemple, que l’hypertension associée au syndrome de Liddle est due à une activité persistante et autonome du canal sensible à l’amiloride, ce qui explique du même coup l’effet thérapeutique spectaculaire de cette dernière substance chez ces partients. Bien que l’intérêt médical immédiat de cette découverte soit limité à la petite minorité de patients atteints du syndrome de Liddle, la mise en évidence, grâce à ces travaux, d’une activité incontrôlée d’un canal sodique comme source d’hypertension enrichit notre connaissance des mécanismes pouvant conduire à cette anomalie et permet d’envisager de nouvelles approches thérapeutiques pour ses formes non héréditaires, beaucoup plus courantes.

«Pour marquer les 75 ans de son existence, la Fondation Marcel Benoist a souhaité distinguer deux scientifiques dont les travaux ne manquent pas d’impressionner par leur qualité et leur originalité, mais aussi deux personnalités qui se sont inlassablement battues pour l’encouragement de la recherche scientifique. Initiateurs d’instituts prestigieux, défenseurs d’un soutien à la recherche généreux et durable et avocats d’une réglementation saine de la relève scientifique, Henri Isliker et Alfred Pletscher ont largement contribué à doter la Suisse de conditions cadres propices au développement d’activités de recherche de haut niveau. »

Sur le plan scientifique, les experts ont relevé chez Henri Isliker ses contributions à l’immunologie expérimentale (purification d’anticorps et de protéines à l’aide d’anticorps, analyse biochimique et fonctionnelle du système du complément) et leurs applications en immunothérapie du cancer, alors qu’Alfred Pletscher s’est distingué par des contributions fondamentales en neurophysiologie et en neuropharmacologie, qui ont conduit au développement de nombreux médicaments indispensables au neurologue et au psychiatre. Les deux lauréats se sont faits les défenseurs d’un soutien financier généreux et durable pour la recherche scientifique, au sein du Fonds national et d’autres institutions publiques et privées. Ils ont aussi été des fondateurs d’instituts qu’ils ont su doter de structures dynamiques propres à encourager les jeunes chercheurs et à assurer la promotion des meilleurs d’entre eux. Pour Henri Isliker, on mentionnera les Instituts Ludwig pour la recherche sur le cancer qui oeuvrent dans le monde entier pour mieux connaître et vaincre cette maladie et, à Epalinges sur Lausanne, l’Institut suisse de recherches expérimentales sur le cancer, I’Institut de biochimie de l’Université de Lausanne et le Centre de recherche et de formation en immunologie de l’O.M.S. Alfred Pletscher, lui, est à l’origine du Basel Institute for Immunology, du Roche Institute of Molecular Biology à Nutley dans le New Jersey, du Biozentrum de l’Université de Bâle et du Centre de recherche et d’enseignement de la Faculté de médecine de Bâle.

«Pour marquer les 75 ans de son existence, la Fondation Marcel Benoist a souhaité distinguer deux scientifiques dont les travaux ne manquent pas d’impressionner par leur qualité et leur originalité, mais aussi deux personnalités qui se sont inlassablement battues pour l’encouragement de la recherche scientifique. Initiateurs d’instituts prestigieux, défenseurs d’un soutien à la recherche généreux et durable et avocats d’une réglementation saine de la relève scientifique, Alfred Pletscher et Henri Isliker ont largement contribué à doter la Suisse de conditions cadres propices au développement d’activités de recherche de haut niveau.»

Sur le plan scientifique, les experts ont relevé chez Henri Isliker ses contributions à l’immunologie expérimentale (purification d’anticorps et de protéines à l’aide d’anticorps, analyse biochimique et fonctionnelle du système du complément) et leurs applications en immunothérapie du cancer, alors qu’Alfred Pletscher s’est distingué par des contributions fondamentales en neurophysiologie et en neuropharmacologie, qui ont conduit au développement de nombreux médicaments indispensables au neurologue et au psychiatre. Les deux lauréats se sont faits les défenseurs d’un soutien financier généreux et durable pour la recherche scientifique, au sein du Fonds national et d’autres institutions publiques et privées. Ils ont aussi été des fondateurs d’instituts qu’ils ont su doter de structures dynamiques propres à encourager les jeunes chercheurs et à assurer la promotion des meilleurs d’entre eux. Pour Henri Isliker, on mentionnera les Instituts Ludwig pour la recherche sur le cancer qui oeuvrent dans le monde entier pour mieux connaître et vaincre cette maladie et, à Epalinges sur Lausanne, l’Institut suisse de recherches expérimentales sur le cancer, I’Institut de biochimie de l’Université de Lausanne et le Centre de recherche et de formation en immunologie de l’O.M.S. Alfred Pletscher, lui, est à l’origine du Basel Institute for Immunology, du Roche Institute of Molecular Biology à Nutley dans le New Jersey, du Biozentrum de l’Université de Bâle et du Centre de recherche et d’enseignement de la Faculté de médecine de Bâle.

Les neurosciences au service de la régénération des lésions du cerveau et de la moelle épinière

Martin E. Schwab, chercheur spécialiste du cerveau, se consacre aux questions relatives aux mécanismes de biologie cellulaire et moléculaire de la croissance des fibres nerveuses, notamment lors de la régénération des fibres nerveuses lésées dans la moelle épinière et le cerveau et en lien avec la plasticité structurelle dans le système nerveux central adulte. Ses recherches se concentrent sur la désactivation temporaire, par le biais d’anticorps, de la protéine Nogo, qui inhibe la croissance axonale, en vue d’appliquer cette méthode aux personnes paralysées médullaires.

«[…] pour ses travaux innovants en génétique et sur les mécanismes de transport intracellulaire des protéines mitochondriennes codées dans l’ADN nucléaire.»

Etant donné que les mitochondries possèdent leur propre matériel génétique (ADN), elles peuvent synthétiser elles-mêmes une partie de leurs protéines. Les autres sont codées dans l’ADN nucléaire, synthétisées par les ribosomes dans le cytoplasme et acheminées ensuite par des molécules vectrices jusqu’à leur destination dans les mitochondries. Lors de ce transport, grâce à des signaux spécifiques qu’elles portent à leur surface,  les différentes protéines sont reconnues par des récepteurs localisés à la surface des mitochondries avant d’être introduites à l’intérieur de ces organelles. G. Schatz a beaucoup contribué par ses recherches à la compréhension de ces phénomènes.

Approfondissement des connaissances sur les processus de la vie

Kurt Wüthrich, biophysicien à l’Université de Zurich, est connu pour le développement de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) permettant d’identifier la structure tridimensionnelle des macromolécules biologiques. Ses travaux ont rendu possible l’utilisation de la RMN pour les protéines. La mise en évidence, l’analyse détaillée et l’obtention d’images tridimensionnelles des protéines ont contribué à une meilleure compréhension des processus de la vie et, par conséquent, à la mise au point de nouveaux médicaments. Des applications novatrices et prometteuses sont constamment annoncées dans d’autres domaines, tels que le contrôle alimentaire et le dépistage précoce des cancers du sein ou de la prostate.

«[…] en reconnaissance de ses apports fondamentaux au développement de la stéréochimie bio-organique»

La stéréochimie bio-organique, pour laquelle D. Arigoni fait figure de pionnier, étudie notamment les comportements des énantiomères de molécules chirales. D. Arigoni s’est particulièrement intéressé à la stéréochimie des réactions enzymatiques, c’est-à-dire aux mécanismes qui permettent aux enzymes de contrôler la construction de molécules complexes. D’après les experts, l’explication de la biosynthèse de la pleuromutiline (un métabolite de champignon) grâce à la technique du marquage isotopique a été une première performance remarquable de D. Arigoni datant de la fin des années soixante déjà. A côté de cela, il s’attacha à l’étude du déroulement de réactions enzymatiques sur les groupes méthyles. Comme ces groupes, avec leurs trois atomes d’hydrogène équivalents, sont symétriques (achiraux), il a d’abord dû employer une astuce pour étudier leur comportement chiral. D. Arigoni remplaça simultanément deux des trois atomes d’hydrogène par du deutérium et du tritium, grâce à quoi les groupes méthyles devenaient asymétriques (chiraux). Avec son chef-d’œuvre constitué par la synthèse et l’analyse de l’acide acétique chiral (simultanément avec Cornforth), qui a pu être utilisé comme molécule de marquage, il a considérablement élargi les connaissances de la dynamique des processus enzymatiques. Par ailleurs, D. Arigoni a apporté des contributions majeures à l’explication de la biosynthèse et de la manière d’agir de la vitamine B12.

«Le prix leur est décerné pour les activités de recherche exceptionnelles et de renommée mondiale par lesquelles ils ont contribué à la solution de problèmes environnementaux actuels.»

En étudiant les interactions atmosphère-sol-eaux, W. Stumm a été l’un des premiers scientifiques à s’intéresser aux cycles naturels et anthropogènes et à y reconnaître des paramètres clé pour l’évaluation des développements futurs. D’après les experts, il a réussi de manière exemplaire à transposer les résultats de ses recherches fondamentales sur la chimie des eaux – p.ex. sur les cycles hydrogéochimiques des métaux lourds ou de substances nutritives comme les phosphates – dans le domaine des techniques de la protection de l’environnement.

«Le prix leur est décerné pour les activités de recherche exceptionnelles et de renommée mondiale par lesquelles ils ont contribué à la solution de problèmes environnementaux actuels.»

Un premier point fort des travaux de H. Oeschger est constitué par l’histoire climatique des dernières 50’00 années. Grâce à des mesures de l’18O, du CO2et du 14C effectuées sur des échantillons de glace des calottes glaciaires polaires, il a pu reconstituer l’évolution globale de la température et du CO2 de l’atmosphère terrestre. Il a été l’un des premiers, d’après les experts, à voir dans les calottes glaciaires polaires une mémoire unique de l’histoire climatique et environnementale de la Terre. Un second point fort a été le cycle du CO2. Sur ce point, il est arrivé à modéliser l’absorption actuelle de ce gaz par les océans de façon élégante et convainquante, et à vérifier son modèle à l’aide de mesures de 14C. Compte tenu de la catastrophe climatique menaçante, la signification pratique des résultats obtenus par H. Oeschger est évidente.

«Le prix leur est décerné pour les activités de recherche exceptionnelles et de renommée mondiale par lesquelles ils ont contribué à la solution de problèmes environnementaux actuels.»

Selon les experts, l’orientation précoce de B. Messerli vers les relations être humain-environnement fait véritablement œuvre de pionnier. Il s’est ainsi attaché à une prise en considération précoce de l’écologie à une époque où ce thème ne prêtait même pas à discussion. Les experts ont notamment relevé ses recherches sur l’aménagement et la protection des paysages de montagne (Alpes, Afrique, Himalaya), ainsi que ses activités comme conseiller scientifique et initiateur de programmes de recherches dans le domaine de la planification du développement et de la gestion des ressources.

«[…] honore les langages informatiques qu’il a créés, car ils ont mis en œuvre les concepts nouveaux de la programmation structurée et durablement influencé la diversification de l’utilisation d’ordinateurs dans le monde entier et dans tous les domaines du savoir.»

N. Wirth a conçu et développé les langages informatiques PASCAL, MODULA-2 et OBERON. D’après les experts, tous les trois sont exceptionnels sur le plan de la logique de leur structure et ont donné des impulsions révolutionnaires à l’ensemble des langages informatiques. Le langage PASCAL a notamment été très largement diffusé au niveau international. N. Wirth a ainsi créé un langage ”d’école”, qui mène à une programmation bien structurée grâce à ses schémas de structures Array, Record, Set et File.

«[…] le récompense, d’une part, pour les méthodes d’analyse qu’il a développées pour la séparation et la caractérisation de protéines, méthodes utilisées depuis lors partout dans le monde, et, d’autre part, pour sa contribution extraordinaire aux recherches sur la configuration du noyau cellulaire.»

Un premier volet de l’œuvre récompensée d’U. Laemmli englobe ses contributions à la méthodologie de la biologie moléculaire. Le système SDS-PAGE est reconnu comme la méthode la plus répandue, faisant appel à l’électrophorèse sur gel, pour l’analyse des protéines. Cette méthode permet de dissocier un mélange de différentes protéines selon leur taille: dans un gel placé sous tension, on peut observer que les protéines migrent à des vitesses qui sont fonction de leurs tailles. De nos jours, aucun laboratoire de recherches médicales ou biologiques ne peut plus se passer de cette méthode standard pour la détermination du poids moléculaire des protéines. Le deuxième volet de l’œuvre d’U. Laemmli concerne ses recherches sur la configuration du noyau cellulaire et la structure des chromosomes. En combinant des analyses effectuées en microscopie électronique avec des analyses biochimiques, il put montrer que le matériel nucléaire (ADN) se présente sous forme de filaments en boucles (”Lämmli loops”) fixés à une armature de protéines.

«[…] pour avoir marqué une ère nouvelle de la chirurgie d’urgence grâce à un traitement des fractures osseuses qui a permis à des milliers de patients une guérison plus rapide sans complications ni séquelles tardives. Ce traitement est utilisé aujourd’hui dans le monde entier.»

Les contributions des lauréats à la modernisation du traitement des fractures osseuses marquent le début d’une ère nouvelle, tant elles sont considérées comme révolutionnaires. La chirurgie des fractures osseuses était certes déjà connue depuis longtemps, mais elle présentait de graves défauts (p.ex. problèmes d’asepsie, implants insuffisants, os et cartilages articulaires endommagés). Dans la méthode développée par l’AO, l’ostéosynthèse est induite par fixation des fragments osseux dans leur position correcte au moyen de vis, de clous ou de plaques de métal. La restauration de la forme anatomique de l’os est ainsi assurée sans qu’une immobilisation prolongée du membre dans un plâtre ne soit nécessaire, ce qui évite l’atrophie musculaire et les raideurs articulaires: les muscles peuvent être immédiatement réactivés, les articulations proches de la fracture, mobilisées ou même sollicitées. La durée de l’immobilisation en position couchée, la longueur du traitement et la durée des indemnités après des fractures osseuses ont ainsi connu une très nette diminution. L’AO a permis d’améliorer les techniques chirurgicales en développant des implants et des instruments appropriés, en perfectionnant continuellement ceux-ci et en introduisant des normes et une classification homogène des opérations en question. L’AO attache beaucoup d’importance à ce que toutes les opérations soient documentées intégralement et que le savoir soit transmis à des dizaines de milliers de chirurgiens dans le cadre de cours de formation internationaux.

L’Association pour les questions d’ostéosynthèse (AO) a été fondée en 1958 par 13 chirurgiens et orthopédistes suisses. Transformée en 1984  en une fondation d’orientation internationale, elle comprend, entre autres, un centre de documentation (Berne) et un laboratoire de chirurgie expérimentale (Davos).

«[…] pour avoir marqué une ère nouvelle de la chirurgie d’urgence grâce à un traitement des fractures osseuses qui a permis à des milliers de patients une guérison plus rapide sans complications ni séquelles tardives. Ce traitement est utilisé aujourd’hui dans le monde entier.»

Les contributions des lauréats à la modernisation du traitement des fractures osseuses marquent le début d’une ère nouvelle, tant elles sont considérées comme révolutionnaires. La chirurgie des fractures osseuses était certes déjà connue depuis longtemps, mais elle présentait de graves défauts (p.ex. problèmes d’asepsie, implants insuffisants, os et cartilages articulaires endommagés). Dans la méthode développée par l’AO, l’ostéosynthèse est induite par fixation des fragments osseux dans leur position correcte au moyen de vis, de clous ou de plaques de métal. La restauration de la forme anatomique de l’os est ainsi assurée sans qu’une immobilisation prolongée du membre dans un plâtre ne soit nécessaire, ce qui évite l’atrophie musculaire et les raideurs articulaires: les muscles peuvent être immédiatement réactivés, les articulations proches de la fracture, mobilisées ou même sollicitées. La durée de l’immobilisation en position couchée, la longueur du traitement et la durée des indemnités après des fractures osseuses ont ainsi connu une très nette diminution. L’AO a permis d’améliorer les techniques chirurgicales en développant des implants et des instruments appropriés, en perfectionnant continuellement ceux-ci et en introduisant des normes et une classification homogène des opérations en question. L’AO attache beaucoup d’importance à ce que toutes les opérations soient documentées intégralement et que le savoir soit transmis à des dizaines de milliers de chirurgiens dans le cadre de cours de formation internationaux.

L’Association pour les questions d’ostéosynthèse (AO) a été fondée en 1958 par 13 chirurgiens et orthopédistes suisses. Transformée en 1984  en une fondation d’orientation internationale, elle comprend, entre autres, un centre de documentation (Berne) et un laboratoire de chirurgie expérimentale (Davos).

«[…] pour avoir marqué une ère nouvelle de la chirurgie d’urgence grâce à un traitement des fractures osseuses qui a permis à des milliers de patients une guérison plus rapide sans complications ni séquelles tardives. Ce traitement est utilisé aujourd’hui dans le monde entier.»

Les contributions des lauréats à la modernisation du traitement des fractures osseuses marquent le début d’une ère nouvelle, tant elles sont considérées comme révolutionnaires. La chirurgie des fractures osseuses était certes déjà connue depuis longtemps, mais elle présentait de graves défauts (p.ex. problèmes d’asepsie, implants insuffisants, os et cartilages articulaires endommagés). Dans la méthode développée par l’AO, l’ostéosynthèse est induite par fixation des fragments osseux dans leur position correcte au moyen de vis, de clous ou de plaques de métal. La restauration de la forme anatomique de l’os est ainsi assurée sans qu’une immobilisation prolongée du membre dans un plâtre ne soit nécessaire, ce qui évite l’atrophie musculaire et les raideurs articulaires: les muscles peuvent être immédiatement réactivés, les articulations proches de la fracture, mobilisées ou même sollicitées. La durée de l’immobilisation en position couchée, la longueur du traitement et la durée des indemnités après des fractures osseuses ont ainsi connu une très nette diminution. L’AO a permis d’améliorer les techniques chirurgicales en développant des implants et des instruments appropriés, en perfectionnant continuellement ceux-ci et en introduisant des normes et une classification homogène des opérations en question. L’AO attache beaucoup d’importance à ce que toutes les opérations soient documentées intégralement et que le savoir soit transmis à des dizaines de milliers de chirurgiens dans le cadre de cours de formation internationaux.

L’Association pour les questions d’ostéosynthèse (AO) a été fondée en 1958 par 13 chirurgiens et orthopédistes suisses. Transformée en 1984  en une fondation d’orientation internationale, elle comprend, entre autres, un centre de documentation (Berne) et un laboratoire de chirurgie expérimentale (Davos).

«[…] reconnaît le caractère éminemment novateur des travaux de recherche qu’ils ont menés dans le domaine des matériaux supraconducteurs à haute température. Cette percée a ouvert des perspectives inattendues en électrotechnique et en microélectronique.»

En 1911, Kamerlingh Onnes découvrit la supraconductivité: lorsque le mercure, un métal électriquement peu conducteur à température ambiante, est porté à une température proche du zéro absolu (-273 °C), le courant électrique le traverse sans rencontrer de résistance. Pendant des années, on a cherché à relever la température critique – celle en dessous de laquelle un corps devient supraconducteur – avec des alliages métalliques, dans l’idée que seul des matériaux très denses pouvaient être supraconducteurs. K.A. Müller et J.G. Bednoz, en revanche, ont fait des essais depuis 1983 avec des oxydes pulvérulents et ont finalement réussi la percée décisive en 1986 avec un alliage de lanthane, baryum, cuivre et oxygène, dont la température critique était de -238 °C. Un grand avantage des températures encore plus élevées qui ont pu être obtenues depuis lors réside dans le fait qu’il n’est plus nécessaire de refroidir à l’hélium liquide, cher à produire, mais que l’azote liquide, bien moins cher, convient. L’idée des deux chercheurs a, par la suite, donné lieu à une véritable course pour réaliser des alliages de même type, du fait des applications extrêmement prometteuses qu’on en escomptait dans l’euphorie de la première heure. Mais ces applications techniques et commerciales sont pour l’instant encore très limitées: il est notamment difficile de travailler ce matériau très cassant sans lui faire perdre ses propriétés supraconductrices.

«[…] reconnaît le caractère éminemment novateur des travaux de recherche qu’ils ont menés dans le domaine des matériaux supraconducteurs à haute température. Cette percée a ouvert des perspectives inattendues en électrotechnique et en microélectronique.»

En 1911, Kamerlingh Onnes découvrit la supraconductivité: lorsque le mercure, un métal électriquement peu conducteur à température ambiante, est porté à une température proche du zéro absolu (-273 °C), le courant électrique le traverse sans rencontrer de résistance. Pendant des années, on a cherché à relever la température critique – celle en dessous de laquelle un corps devient supraconducteur – avec des alliages métalliques, dans l’idée que seul des matériaux très denses pouvaient être supraconducteurs. K.A. Müller et J.G. Bednoz, en revanche, ont fait des essais depuis 1983 avec des oxydes pulvérulents et ont finalement réussi la percée décisive en 1986 avec un alliage de lanthane, baryum, cuivre et oxygène, dont la température critique était de -238 °C. Un grand avantage des températures encore plus élevées qui ont pu être obtenues depuis lors réside dans le fait qu’il n’est plus nécessaire de refroidir à l’hélium liquide, cher à produire, mais que l’azote liquide, bien moins cher, convient. L’idée des deux chercheurs a, par la suite, donné lieu à une véritable course pour réaliser des alliages de même type, du fait des applications extrêmement prometteuses qu’on en escomptait dans l’euphorie de la première heure. Mais ces applications techniques et commerciales sont pour l’instant encore très limitées: il est notamment difficile de travailler ce matériau très cassant sans lui faire perdre ses propriétés supraconductrices.

«[…] pour les grands services qu’il a rendus dans le développement de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire: cette technique a largement contribué au développement de nouvelles connaissances en chimie, en biologie et en physique. Par ailleurs, sous le nom de tomographie à spin nucléaire, elle forme aujourd’hui un instrument de diagnostic médical par imagerie évitant d’exposer les patients à un rayonnement.»

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est devenue, au cours de ces dernière années, l’une des méthodes d’analyse les plus performantes et les plus universelles. En chimie et en biologie, elle sert à l’étude des structures moléculaires et des mécanismes de réaction, en physique et dans les sciences des matériaux, elle permet l’étude détaillée des matériaux et, en médecine clinique, elle est devenue un outil de diagnostic indispensable. Les bases de la spectroscopie RMN ont été posées par R.R. Ernst et W. A. Anderson en 1965 avec l’introduction de la spectroscopie Fourier, en améliorant considérablement la sensibilité de la résonance magnétique nucléaire, habituellement très réduite, et en développant un grand nombre de méthodes nouvelles. Une percée a été réalisée en 1974 avec la première utilisation de la spectroscopie Fourier bidimensionnelle. Celle-ci ouvre des perspectives fascinantes à la détermination des structures en biologie moléculaire. Simultanément, R.R. Ernst proposa une nouvelle méthode de tomographie RMN qui repose également sur une transformation de Fourier. Il donna ainsi une impulsion décisive à l’application médicale de la RMN. Avec quelques légères améliorations, sa méthode s’est imposée en médecine clinique. Les experts ont été unanimes pour estimer que depuis la découverte de la résonance magnétique nucléaire en 1945 par Purcell et Bloch (prix Nobel 1952), aucun autre chercheur n’a été aussi compétent et innovateur dans ce domaine que R.R. Ernst.

«[…] le récompense pour ses travaux fondamentaux en pharmacologie moléculaire, qui ont permis de comprendre l’effet des médicaments au niveau des tissus cellulaires. »

Les travaux de H. Reuter sont orientés vers l’étude des processus électrophysiologiques fondamentaux au niveau des membranes des tissus musculaires. Selon les experts, H. Reuter a apporté une contribution capitale à l’explication des flux ioniques à travers les membranes des cellules cardiaques et notamment à l’explication des mécanismes des canaux de calcium et des mécanismes d’échange du calcium et du sodium. Ces découvertes ont été essentielles en cardiologie clinique pour l’étude de groupes de médicaments comme les catécholamines (p.ex. l’utilisation de l’adrénaline dans le traitement médicamenteux des arrêts cardiaques), les glycosides cardiaques (principalement la digoxine et la digitoxine pour l’augmentation de la force de contraction sans accroissement de la consommation d’oxygène) et les bloqueurs des canaux de calcium (application p.ex. pour l’angine de poitrine).

«[…] en reconnaissance du succès de ses recherches expérimentales et cliniques sur les causes de la pression artérielle élevée et son traitement. »

H.R. Brunner s’est attaché aux nombreux mécanismes réglant la pression artérielle et l’hypertonie. Il a notamment examiné les interactions entre la consommation de sodium, l’angiotensine, les catécholamines et la vasopressine. Grâce à ses travaux, nos connaissances se sont élargies en ce qui concerne le rôle de la vasopressine, une hormone peptidique vasoconstrictrice qui entre en action lors de certains dysfonctionnements (p.ex. blocage des alpharécepteurs, déshydratation). Sur le plan thérapeutique, la vasopressine est utilisée, entre autres, en cas de diabete insipide, de saignements et de collapse. H.R. Brunner a toujours travaillé pour les applications thérapeutiques. D’après les experts, il a été un des premiers à tester de manière détaillée les effets d’hypotenseurs tels que la saralasine ou le captopril. Disposant d’une compréhension extraordinairement complète des mécanismes réglant la pression sanguine, il a réussi à intégrer dans son analyse les réactions, aussi bien au niveau des récepteurs, qu’à celui de l’organisme humain (ou animal) entier.

«[…] pour le rôle majeur qu’il a joué dans l’introduction de nouvelles technologies en ophtalmologie, et particulièrement dans l’utilisation de faisceaux laser pulsés pour des interventions directes dans l’œil.»

Les experts ont vu, dans les travaux de F. Frankhauser, un des rares exemples de recherche expérimentale subtile et de son adaptation aux exigences cliniques. Grâce à ses connaissances, aussi bien de l’ophtalmologie clinique que de la physique et des mathématiques, les appareils qu’il a développé se sont révélés extrêmement utiles pour l’utilisation pratique quotidienne en clinique. Les experts ont tout particulièrement relevé le laser au Nd-Y-Ag mis au point l’année de l’attribution du prix. Avec sa longueur d’onde proche de l’infrarouge, il permet de résoudre des structures non pigmentées, ce qui le rend extrêmement efficace pour le traitement du glaucome aigu (pression intra-oculaire élevée) et pour le traitement des membranes post-cataractes dans le plan pupillaire, surtout après la pose d’une lentille au cours d’une opération de la cataracte.

«[…] pour ses importantes découvertes dans le domaine de la biologie du développement et ses contributions significatives à la compréhension de la nature des cellules cancéreuses.»

Les expertises attestent à l’œuvre de K. Illmensee une double implication: son embryologie expérimentale a non seulement donné accès à des connaissances nouvelles dans plusieurs domaines, mais elle a aussi instauré de nouvelles méthodes de recherche. D’une part, il a montré qu’une cellule cancéreuse (tératocarcinome), après avoir été introduite par microinjection dans un embryon de souris de 4 jours, peut contribuer des cellules normales à tous les tissus en développement. D’autre part, il a en même temps développé un système d’expérimentation qui permet d’analyser la détermination cellulaire, question fondamentale de la recherche scientifique. K. Illmensee effectua également des travaux de pionnier en injectant pour la première fois un gène humain dans une souris.