Une brève Histoire du microscope

hsitoire du microscope

Le mot microscope vient du grec mikros (petit) et skopeo (regarder). Depuis l’aube de la science, on s’intéresse à la possibilité d’observer des détails de plus en plus petits du monde qui nous entoure. Les biologistes ont voulu examiner la structure des cellules, des bactéries, des virus et des particules colloïdales. Les spécialistes des matériaux ont voulu voir les inhomogénéités et les imperfections des métaux, des cristaux et des céramiques. En géologie, l’étude détaillée des roches, des minéraux et des fossiles à l’échelle microscopique donne un aperçu des origines de notre planète et de ses précieuses ressources minérales.

Personne ne sait avec certitude qui a inventé le microscope. Le microscope à lumière s’est probablement développé à partir du télescope galiléen au cours du 17e siècle. L’un des premiers instruments permettant de voir de très petits objets a été fabriqué par le Hollandais Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) et consistait en une puissante lentille convexe et un support réglable pour l’objet étudié. Grâce à ce microscope remarquablement simple, Van Leeuwenhoek a pu agrandir des objets jusqu’à 400 fois. Il a ainsi découvert des protozoaires, des spermatozoïdes et des bactéries, et a pu classer les globules rouges en fonction de leur forme. Le facteur limitant dans le microscope de Van Leeuwenhoek était la lentille convexe unique, à laquelle il a été remédié plus tard par l’ajout d’une deuxième lentille, ce qui nous a donné le microscope composé – la base des microscopes lumineux d’aujourd’hui.

Au XVIIIe siècle, les innovations technologiques et les améliorations de conception ont permis aux microscopes de gagner en popularité auprès des scientifiques et des chercheurs dans tous les domaines de la biologie humaine, de la botanique, de la zoologie, de la géologie et de la science des matériaux. Cent ans plus tard, dans les années 1920, on a découvert que les électrons accélérés se comportent dans le vide comme la lumière. En outre, on a découvert que les champs électriques et magnétiques pouvaient être utilisés pour façonner les trajectoires suivies par les électrons, de la même manière que les lentilles de verre sont utilisées pour courber et focaliser la lumière visible. Ernst Ruska, de l’université de Berlin, et Max Knoll ont combiné ces caractéristiques et ont construit le premier microscope électronique à transmission (MET) en 1931, pour lequel Ruska a reçu le prix Nobel de physique en 1986.

Le 29 décembre 1959, le célèbre physicien Richard Feynman a invité les scientifiques à entrer dans un nouveau domaine de découverte avec sa conférence intitulée “There’s Plenty of Room at the Bottom”, prononcée lors de la réunion annuelle de l’American Physical Society au California Institute of Technology (Caltech). Nombreux sont ceux qui considèrent cette conférence comme la genèse du domaine moderne de la nanotechnologie, la science de la manipulation des structures au niveau moléculaire et atomique pour concevoir des dispositifs microscopiques.

LE MICROSCOPE COMME OUTIL DE DÉCOUVERTE DE MALADIES

Nombre de mes publications fondamentales ont vu le jour à partir d’un cas de diagnostic clinique. Mes études cliniques et expérimentales se sont entremêlées pour améliorer notre compréhension de la maladie. Je crois que la découverte et la définition des maladies sont les premières étapes essentielles pour élucider la pathogénie. La plupart des connaissances sur la pathogenèse moléculaire des lymphomes ont suivi une description précise fondée sur des motifs cliniques, pathologiques ou immunophénotypiques. La découverte de la maladie précède presque toujours la découverte du gène. Cependant, le processus est itératif, de sorte que la connaissance de la pathogénie génétique fournit de nouveaux outils de diagnostic, qui aident à définir la maladie et ses limites.

Cette séquence est illustrée par le lymphome anaplasique à grandes cellules (ALCL), qui a été reconnu sur la base de sa morphologie et de son immunophénotype caractéristiques, avec une forte coloration pour le CD30 (79). Cela a conduit à la découverte de translocations impliquant ALK et NPM ou d’autres gènes partenaires dans l’ALCL, et à la génération d’anticorps monoclonaux contre la protéine ALK, qui pourraient être utilisés dans le diagnostic de routine (80, 81). Le spectre morphologique ultérieur de l’ALCL a été considérablement élargi, au-delà de ce qui était initialement conçu comme l’ALCL, reconnaissant maintenant une variante de petite cellule. Cependant, certains cas initialement suspectés de faire partie de l’ALCL, appelés ALCL de type Hodgkin, ont été exclus grâce à l’information génétique supplémentaire (82, 83). Il est significatif que cette connaissance ait une incidence directe sur le résultat clinique et la réponse à la thérapie, en comparaison avec d’autres lymphomes à cellules T (79).

Nous savons que Denis Burkitt (84, 85) a reconnu les principales caractéristiques cliniques du lymphome endémique de Burkitt alors qu’il parcourait l’Afrique en jeep. Par la suite, les pathologistes ont pu décrire ses caractéristiques pathologiques distinctives, ce qui a conduit à la reconnaissance du lymphome de Burkitt dans les zones non endémiques (86, 87). La découverte de l’association du lymphome de Burkitt avec le MYC n’aurait peut-être pas été possible sans cette description pathologique et clinique précise. L’ATLL a été décrit comme un syndrome clinique avant la découverte du virus HTLV-I (88). Le lymphome à cellules du manteau a été reconnu par les pathologistes, initialement sous différents noms (lymphome centrocytaire, lymphome lymphocytaire de différenciation intermédiaire), et proposé comme étant lié à la coiffe ou au manteau lymphocytaire (89-91). Ce n’est que plus tard que la maladie a été liée à la CCND1/BCL1 (92). Chacune de ces découvertes a été facilitée par une définition précise de la maladie.

Ce scénario a été répété à maintes reprises et diffère de l’approche standard de la recherche basée sur des hypothèses. Il peut être considéré comme générant des hypothèses plutôt que comme étant guidé par des hypothèses. Pour étudier la pathogénie d’une maladie, il faut d’abord identifier avec précision le sujet de l’enquête ou, comme l’a fait remarquer Carolus Linnaeus (1, p. 19), le père de la taxonomie, “La première étape de la sagesse est de connaître les choses elles-mêmes ; cette notion consiste à avoir une idée précise des objets ; on distingue et on connaît les objets en les classant méthodiquement et en leur donnant des noms appropriés. Par conséquent, la classification et le fait de donner des noms seront le fondement de notre science”.

Dans le texte qui suit, je donne quelques exemples supplémentaires tirés de mes propres travaux, qui illustrent comment les observations cliniques et diagnostiques ont conduit à de nouvelles découvertes. Ces anecdotes ont été incluses dans la conférence Maude Abbott que j’ai donnée lors de la centième réunion de l’USCAP en 2011.

Lymphome folliculaire in situ

L’idée de la transformation maligne des cellules par un processus en plusieurs étapes d’accumulation d’événements génétiques et moléculaires est bien acceptée et reconnue dans les tumeurs solides (93). Cependant, en hématopathologie, il n’existe pas de lymphomes bénins désignés. Il est important de noter que les lymphocytes ne sont pas des cellules sessiles. Les lymphocytes sont des cellules qui circulent et se déplacent naturellement dans tout le système lymphoïde. Un néoplasme lymphoïde bénin ne reste pas localisé pour être excisé chirurgicalement, mais il se dissémine plutôt en fonction des modèles de guidage des lymphocytes. Ce concept m’a incité à proposer, il y a quelques années, que le FL puisse être considéré comme un lymphome bénin (94). Cytologiquement et immunophénotypiquement, les cellules ressemblaient aux cellules du follicule des lymphocytes B et se sont répandues pour occuper des centres germinaux normaux mais n’ont pas envahi de sites privilégiés. Cependant, l’histoire naturelle a été caractérisée par une transformation histologique en un processus de haut grade, avec des événements génétiques secondaires et tertiaires. Ces dernières années, nos études ont porté sur les lésions précoces, à la fois sur les FL in situ (FLIS) et, plus récemment, sur les cellules du manteau in situ.

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