Albrecht Kossel : Le chimiste qui a nommé les lettres de la vie

Interrogé en 1911 sur ce qu'il faisait réellement dans son laboratoire, Albrecht Kossel donna à un journaliste du New York Times l'une des descriptions les plus honnêtes de la science fondamentale jamais offertes : « Les processus de la vie sont comme un drame, et j'étudie les acteurs, pas l'intrigue. Il y a beaucoup d'acteurs, et ce sont leurs caractères qui font ce drame. Je cherche à comprendre leurs habitudes, leurs particularités. » Les acteurs qu'il a identifiés étaient l'adénine, la cytosine, la guanine, la thymine et l'uracile. Quatre décennies plus tard, d'autres personnes ont résolu l'intrigue.

Le fils d'un marchand à Rostock

Kossel naquit le 16 septembre 1853 à Rostock, fils d'Albrecht Karl Ludwig Enoch Kossel — marchand et consul de Prusse — et de Clara Jeppe Kossel. Au gymnase de Rostock, il montra un goût précoce et prononcé pour la chimie et la botanique, et en 1872 il s'inscrivit à l'Université de Strasbourg pour y faire des études de médecine.

Le choix de Strasbourg fut en réalité le choix d'un maître. Felix Hoppe-Seyler dirigeait ce qui était alors le seul département de biochimie en Allemagne, et c'est sous sa direction que Kossel apprit à traiter le contenu d'une cellule comme de la chimie plutôt que comme de la biologie. Il étudia également avec Anton de Bary, Wilhelm von Waldeyer, August Kundt et Adolf von Baeyer — une constellation extraordinaire de professeurs — et acheva ses études à l'Université de Rostock, obtenant son diplôme de médecine en 1877.

Décomposer la nucléine

Il retourna à Strasbourg la même année en tant qu'assistant de recherche de Hoppe-Seyler, et s'attela là-bas au problème qui allait le définir. En 1869, Friedrich Miescher avait isolé des noyaux cellulaires une substance qu'il avait appelée nucléine ; personne ne savait ce que c'était. Kossel démontra que la nucléine consistait en une partie protéique et une partie non protéique, et il isola cette dernière, établissant qu'il s'agissait d'acide nucléique. Ce fut le premier pas nécessaire : avant que quiconque ne puisse demander ce que faisait l'acide nucléique, il fallait établir qu'il s'agissait bien d'une substance chimique distincte.

En 1883, il devint directeur de la division de chimie de l'Institut physiologique de l'Université de Berlin, succédant à Eugen Baumann, et c'est au cours des deux décennies suivantes — de 1885 à 1901 — qu'il mena à bien les travaux pour lesquels on se souvient de lui. Un par un, Kossel isola et identifia les cinq composés organiques présents dans les acides nucléiques : l'adénine, la cytosine, la guanine, la thymine et l'uracile. On les appelle aujourd'hui les nucléobases, et elles constituent l'alphabet dans lequel sont écrits l'ADN et l'ARN.

Il ne pouvait pas savoir ce qu'il était en train de cataloguer. L'idée que ces cinq petites molécules codaient l'hérédité était à un demi-siècle de là, et il fallut la cristallographie de Rosalind Franklin et le modèle de la double hélice de Watson et Crick en 1953 pour leur donner un sens. Mais Kossel avait fait le travail préparatoire indispensable : il avait établi quels étaient les composants et en quels termes chimiques ils devaient être décrits.

Marbourg, et le reste de la cellule

En 1895, Kossel fut nommé professeur de physiologie et directeur de l'Institut physiologique de l'Université de Marbourg, et après la mort de Hoppe-Seyler, il reprit la direction de la revue Zeitschrift für Physiologische Chemie, le journal au centre de cette discipline. En 1896, il découvrit l'acide aminé histidine, mit au point des méthodes pour séparer les bases dites hexones et fut le premier à isoler la théophylline.

En 1901, il s'installa à Heidelberg comme directeur de l'Institut de recherche sur les protéines de Heidelberg, et l'accent de ses travaux se déplaça vers l'autre moitié du problème de la nucléine : les protéines. Ses recherches sur la composition des protéines révélèrent la nature polypeptidique de la molécule protéique, et dans ses dernières années, il se concentra sur les protamines et les histones — les protéines liées à l'acide nucléique dans le noyau —, introduisant l'acide flavianique comme réactif pour l'analyse quantitative des protéines.

Le prix Nobel, 1910

En 1910, Kossel reçut le prix Nobel de physiologie ou médecine « pour sa découverte des histones et des autres bases des acides nucléiques » — reconnaissance de sa détermination de la composition chimique des acides nucléiques de la cellule. Lors de la cérémonie du 10 décembre 1910, le discours de présentation replaça ses travaux dans un cadre plus large : « L'étude de l'organisme vivant a de plus en plus conduit à l'idée que ses plus petites unités indépendantes — les cellules — mènent également dans une certaine mesure une vie indépendante et sont les véritables sièges des processus vitaux. »

D'autres distinctions suivirent. En 1911, il se rendit aux États-Unis pour prononcer la conférence Herter à l'Université Johns Hopkins sur « Les protéines » — la seule visite qu'il fit jamais en Amérique. En 1923, il fut choisi comme représentant de l'Allemagne au onzième Congrès de physiologie à Édimbourg et reçut un doctorat honoris causa de l'Université d'Édimbourg, un geste significatif envers un scientifique allemand si peu de temps après la guerre.

Un refus silencieux

Ce geste n'était pas accidentel. En 1914, Kossel refusa de signer le manifeste des professeurs allemands défendant la conduite de leur pays dans la guerre — un document que presque tous les universitaires allemands de premier plan signèrent. En 1917, il refusa les pressions du gouvernement qui lui demandait de déclarer publiquement que les approvisionnements alimentaires de l'Allemagne étaient suffisants alors qu'ils ne l'étaient pas. Il n'était pas un homme politique, mais en ces deux occasions, il refusa de prêter son autorité à un mensonge.

Étudiants, collaborateurs et un fils physicien

Le laboratoire de Kossel était un canal autant qu'un atelier. Avec Henry Drysdale Dakin, il étudia l'arginase et découvrit l'agmatine dans la laitance de hareng. Edwin B. Hart, qui passa dans son orbite, mena le célèbre expérience du grain unique de 1907-1911 et des travaux nutritionnels sur l'anémie et le goitre ; un autre étudiant, Otto Folin, découvrit la phosphocréatine.

En 1886, Kossel épousa Luise Holtzmann, fille du professeur de littérature allemande et de sanskrit de Heidelberg Adolf Holtzmann. Sur leurs trois enfants, deux survécurent jusqu'à l'âge adulte : Walther, né en 1888, et Gertrude, née en 1889. Luise mourut d'une pancréatite aiguë en 1913. Walther Kossel devint un physicien distingué et professeur de physique théorique à Tübingen, formulant la théorie de la liaison chimique ionique et la règle de l'octet, et donnant son nom à la loi de déplacement de Sommerfeld-Kossel — un cas inhabituel où un père et un fils remodèlent chacun une science différente.

Heidelberg, 1927

Kossel devint professeur émérite en 1924, mais continua à enseigner à Heidelberg. En avril 1927, il se rendit en Angleterre pour les célébrations du centenaire de Lister. Trois mois plus tard, le 5 juillet 1927, il mourut à Heidelberg d'une angine de poitrine, à l'âge de soixante-treize ans.

L'Institut Albrecht Kossel pour la neurorégénération de l'Université de Rostock porte son nom. Le mémorial le plus durable est l'alphabet à quatre lettres qu'il a assemblé sans savoir qu'il en était un.