La découverte de l’agent pathogène du tétanos et des anticorps : une première mondiale
La médecine japonaise a été très longtemps tributaire de celle de la Chine. Le savoir occidental a fait son apparition dans l’Archipel dès l’époque d’Edo (1603-1868) sous la forme des « études hollandaises » (rangaku) transmises via l’île de Dejima (Nagasaki), l’unique point de contact du Japon avec le reste du monde pendant plus de deux siècles et demi. Mais il a fallu attendre la Restauration de Meiji, en 1868, pour que le pays s’oriente vraiment vers la médecine occidentale. Kitasato Shibasaburô (1853-1931) a été l’un des premiers Japonais à s’illustrer dans ce domaine avec des découvertes remarquables dont l’influence se fait encore sentir aujourd’hui. L’effigie de ce savant hors pair figurera d’ailleurs sur les nouveaux billets de banque de 1 000 yens, à partir de 2024 (voir notre article : Les nouveaux billets de banque japonais à l’effigie de trois pionniers de la modernisation).
Kitasato Shibasaburô est né en 1853 à Kitasato, dans l’ancienne province de Higo (actuel village d’Oguni, dans la préfecture de Kumamoto). Il a fait des études d’abord à l’École de médecine de Furushiro, rebaptisée peu après Faculté de médecine de l’Université de Kumamoto, puis à l’École de médecine de Tokyo qui est devenue par la suite la Faculté de médecine de l’Université de Tokyo. Après avoir travaillé pendant un temps au département de la Santé publique du ministère de l’Intérieur, il a décidé de poursuivre sa formation en Allemagne comme le lui conseillait Constant George van Mansveldt (1832–1912), un médecin militaire hollandais qui avait été son professeur à l’École de médecine de Furushiro. Entre 1885 et 1892, il a fait des recherches à l’Université de Berlin sous la direction de Robert Koch (1843-1910), le célèbre bactériologiste allemand auquel on doit la découverte du bacille « de Koch », c’est-à-dire de la tuberculose.
Kitasato Shibasaburô était un homme particulièrement studieux et persévérant et il l’a prouvé dès son séjour dans le laboratoire de Robert Koch. En 1889, il a réussi à isoler pour la première fois dans l’histoire de la médecine l’agent pathogène du tétanos. Une prouesse considérée jusqu’alors comme impossible. Un an plus tard, il a découvert l’antitoxine tétanique, un traitement à base d’anticorps qui l’a rendu célèbre dans le monde entier. Il a dès lors collaboré avec le grand médecin allemand Emil Adolf von Behring (1854-1917). En 1890, les deux hommes ont mis au point un sérum contre la diphtérie ouvrant ainsi la voie à la sérothérapie, une méthode qui utilise les anticorps présents dans le sang pour traiter et prévenir les maladies infectieuses. En 1901, la Suède a attribué le prix Nobel de physiologie ou médecine à Emil Adolf von Behring, un prix que celui-ci aurait sans nul doute partagé avec Kitasato Shibasaburô si cette pratique avait été aussi courante qu’à présent.
Système immunitaire et traitements à base d’anticorps
Les antitoxines découvertes par Kitasato Shibasaburô correspondent à ce que l’on appelle aujourd’hui les anticorps, c’est-à-dire des substances secrétées naturellement par l’organisme pour combattre ou détruire une toxine bactérienne. Les anticorps sont des protéines complexes qui se forment dans le sang quand un individu est infecté par un virus ou un autre agent pathogène. Ils sont produits par le système immunitaire pour détecter et neutraliser l’intrus de manière spécifique et éviter une nouvelle infection. Ils ont la capacité de se fixer sur les antigènes, c’est-à-dire toute substance que le système immunitaire identifie comme étrangère. La mise au point de traitements faisant appel à la propension naturelle du système immunitaire à créer des anticorps a grandement contribué au développement de remèdes et de thérapies innovants.
À l’heure actuelle les médecins ont recours à quantité de traitements à base d’anticorps contenus dans le sang pour soigner non seulement le tétanos mais aussi toutes sortes d’affections, des infections résistantes aux antibiotiques et des maladies considérées comme incurables. Et c’est à Kitasato Shibasaburô que l’on doit la mise au point de la sérothérapie sur laquelle reposent les nombreuses thérapeutiques à base d’anticorps qui constituent plus de la moitié des nouveaux traitements en cours de développement dans le monde.
Les découvertes de Kitasato Shibasaburô jouent un rôle capital dans les recherches menées à l’heure actuelle par les laboratoires pharmaceutiques et les instituts de recherches médicales pour trouver au plus vite des vaccins et des traitements contre le Covid-19. Les choses ne vont certes pas aussi vite qu’on le voudrait. Mais si les chercheurs réussissent à élaborer des stratégies thérapeutiques et vaccinales efficaces contre le coronavirus, ce sera sans doute en se fondant sur le principe énoncé pour la première fois il y a plus d’un siècle par le microbiologiste japonais, à savoir la capacité des anticorps à reconnaître un antigène et à se fixer sur lui. C’est grâce à lui que l’on sait que la combinaison des antigènes et des anticorps est à la base de la réaction immunologique d’un organisme contre un agent extérieur.
Les énormes progrès de la bactériologie
En 1894, Kitasato Shibasaburô s’est rendu à Hong Kong où faisait rage une épidémie de peste. C’est là qu’il a découvert le bacille (yersinia pestis) responsable de cette maladie pratiquement en même temps que le médecin franco-suisse Alexandre Yersin (1863-1943). Au XIVe siècle, une pandémie de peste noire appelée aussi « mort noire » a ravagé l’Europe, l’Asie et l’Afrique du Nord. Elle a sévi de manière récurrente jusqu’au XVIIIe siècle à la manière d’une vague qui a tué à chaque fois des millions de personnes et elle a eu des conséquences économiques, démographiques, sociales, culturelles et religieuses considérables. Au cours de la seconde moitié du XIXe siècle, la « mort noire » a fait à nouveau son apparition en Mandchourie, au nord de la Chine.
Pour identifier l’agent pathogène responsable de la peste, Kitasato Shibasaburô et Alexandre Yersin ont appliqué les « quatre postulats (ou critères) de Koch » permettant de confirmer le rôle étiologique d’un microorganisme dans une maladie. Le premier de ces critères stipule que l’agent pathogène doit être présent dans tous les organismes atteints par la maladie. Le second, que l’agent pathogène doit pouvoir être isolé et cultivé dans un milieu de culture pur. Le troisième, que le microorganisme cultivé doit déclencher la maladie quand on l’inocule à un autre organisme. Le quatrième, que l’agent pathogène doit pouvoir être isolé à partir de l’organisme inoculé et reconnu comme identique à l’agent causal de départ.
La bactériologie a ensuite continué à faire d’énormes progrès. En 1897, le Japonais Shiga Kiyoshi (1871-1951) a découvert le bacille de la dysenterie (shigelia dysenteriae). En 1905, les Allemands Erich Hoffmann (1868–1959) et Fritz Schaudinn (1871–1906) ont identifié la bactérie responsable de la syphilis. Mais dans le même temps, cette branche de la biologie médicale est entrée dans une nouvelle phase de son histoire, celle de la microbiologie. C’est alors en effet que les chercheurs ont découvert l’existence de microorganismes encore plus petits que les bactéries que l’on désigne aujourd’hui sous le nom de virus.
Un savant passionné par la recherche médicale et l’enseignement
Tout au long de sa vie Kitasato Shibasaburô s’est par ailleurs investi dans la création et la gestion d’institutions de recherches et d’enseignement. Dès 1892, soit deux ans avant de découvrir le bacille de la peste, il a fondé un Centre de recherches sur les maladies infectieuses avec l’aide de personnages illustres de son temps. En particulier le grand penseur et écrivain Fukuzawa Yukichi (1835–1901), Nagayo Sensai (1836-1902) créateur du bureau des Affaires médicales (devenu par la suite ministère de la Santé, du Travail et des Affaires sociales), et l’industriel Morimura Ichizaemon (1839–1919). Kitasato Shibasaburô est resté à la tête de cet établissement quand celui-ci est passé sous la tutelle du ministère de l’Intérieur. Le Centre de recherches sur les maladies infectieuses est alors devenu un des trois grands laboratoires de recherches sur les maladies infectieuses du monde au même titre que l’Institut Pasteur de Paris et le Rockefeller Institute de New York.
Toutefois en 1914, Kitasato Shibasaburô a démissionné de ses fonctions lorsque le ministère de l’Intérieur a rattaché sans le consulter son Centre de recherches sur les maladies infectieuses au ministère de l’Éducation pour en faire un département de l’Université impériale de Tokyo (actuelle Université de Tokyo). Tous ses collaborateurs lui ont emboité le pas et le grand bactériologiste japonais a fondé avec ses propres deniers un nouveau centre de recherches privé qui porte son nom.
Dès lors le Centre de recherches Kitasato et le Centre de recherches sur les maladies infectieuses de l’Université de Tokyo se sont trouvés engagés dans une sorte de compétition qui au lieu d’avoir un effet négatif comme on pouvait le craindre a au contraire contribué à faire progresser la recherche médicale au Japon.
Loin de se reposer sur ses lauriers, Kitasato Shibasaburô a continué sans relâche à prendre de nouvelles initiatives. En 1916, il a fondé l’Association des médecins du Japon et quatre ans plus tard, la Faculté de médecine de l’Université Keiô dont il est devenu le doyen. En 1921, il a mis sur pied la firme Akasen Kenonki K.K (devenur par la suite Terumo Co.) spécialisée dans la fabrication de matériel médical de qualité, notamment les thermomètres. En 1923, il a créé la Société savante sur la tuberculose. Et la liste est loin d’être close…
Les limites de la bactériologie
En 1918, le monde a été confronté à une épidémie gravissime, celle de la « grippe espagnole » qui a fait des dizaines de millions de victimes. Au Japon, le Centre de recherches privé Kitasato et le Centre de recherches sur les maladies infectieuses de l’Université ont rivalisé de zèle pour trouver des traitements et un vaccin. Mais en vain, car à l’époque, on ignorait encore l’existence des virus. Le médecin bactériologiste allemand Richard Pfeiffer (1858-1945) du laboratoire de Koch, à Berlin, et Kitasato Shibasaburô à Tokyo ont émis tous les deux l’hypothèse que l’agent pathogène de la grippe espagnole était une bactérie appelée haemophilus influenzae (ou « bactérie de Pfeiffer »). Et ils ont tenté de l’utiliser pour mettre au point un vaccin. Le Centre de recherches sur les maladies infectieuses de l’Université de Tokyo s’est quant à lui montré plus prudent en estimant que l’agent pathogène en question devait être « filtrant », c’est-à-dire assez petit pour traverser les filtres à bactéries de type Berkefeld, mis au point à la fin du XIXe siècle. (Voir notre article : La pandémie de grippe espagnole au Japon sous le regard de la poétesse Yosano Akiko)
L’invention du microscope électronique et les débuts de la virologie
A l’époque, les microbiologistes de l’époque n’avaient encore exploré que le monde des bactéries et ils ignoraient pratiquement tout de celui des virus. Kitasato Shibasaburô et Richard Pfeiffer se sont efforcés de développer un vaccin à partir de la bactérie qu’ils considéraient comme responsable de la grippe espagnole et leurs recherches n’ont pas abouti. Il a fallu attendre 1933 et l’invention du microscope électronique par deux Allemands, le physicien Ernst Ruska (1906-1988) et l’ingénieur Max Knoll (1897-1969), pour que les chercheurs soient en mesure de confirmer l’existence de micro-organismes plus petits que les bactéries, à savoir les virus. Kitasato Shibasaburô n’a malheureusement pas pu bénéficier de cette découverte puisqu’il est mort en 1931. Ce n’est qu’après la disparition de ce grand savant japonais qui a consacré toute sa vie à la bactériologie et tant contribué aux progrès de la science et de la médecine que la virologie est devenue une nouvelle branche très importante de la microbiologie.
En dépit de quelques tâtonnements à la fin de sa vie, Kitasato Shibasaburô a indéniablement joué un rôle considérable dans de nombreuses avancées de la recherche médicale. Les premières graines qu’il a semées il y a plus d’un siècle avec ses découvertes sur les bactéries ont donné des résultats particulièrement extraordinaires. Et le Centre de recherches Kitasato fondé par ce pionnier de la bactériologie et de la modernisation du Japon continue par ailleurs à former des chercheurs et des médecins de tout premier plan.
(Photo de titre avec l’aimable autorisation de la bibliothèque de la Diète nationale japonaise)
