Vie Latente, Cryoconservation Et Eugénisme : Histoire Et Épistémologie De La Cryobiologie À La Lumière Des Écrits D'alan Sterling Parkes (1900-1990)
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Vie latente, cryoconservation et eugénisme : histoire et épistémologie de la cryobiologie à la lumière des écrits d'Alan Sterling Parkes (1900-1990) Mémoire Marianne Guyard Maîtrise en philosophie - avec mémoire Maître ès arts (M.A.) Québec, Canada © Marianne Guyard, 2021 Vie latente, cryoconservation et eugénisme : histoire et épistémologie de la cryobiologie à la lumière des écrits d’Alan Sterling Parkes (1900-1990) Mémoire Marianne Guyard Sous la direction de : Pierre-Olivier Méthot Résumé Couramment utilisées dans les laboratoires du monde entier, les techniques de cryoconservation issues des recherches en cryobiologie sont aujourd’hui devenues des outils incontournables dans plusieurs domaines tels que la biomédecine et l’industrie agroalimentaire. À partir de l’étude des écrits du biologiste anglais Alan Sterling Parkes (1900-1993), ce mémoire propose une reconstruction historique et épistémologique des avancées en cryobiologie. Pour ce faire, nous examinerons, dans un premier temps, les premières observations qui ont avivé l’intérêt pour l’étude des effets du froid sur les organismes vivants. Nous prendrons comme point de départ les découvertes fascinantes des naturalistes du XVIIe siècle. Nous verrons que leurs constats sont souvent étroitement associés à d’autres épisodes majeurs de l’histoire de la pensée biologique. Nous aborderons ensuite la période plus prolifique concernant les avancées en biologie aux basses températures. La découverte des propriétés protectrices du glycérol par l’équipe du National Institute of Medical Research (NIMR) au milieu du siècle dernier marque un point de rupture dans l’histoire de cette spécialité. Ce cryoprotecteur permet en effet d’élargir considérablement la gamme de tissus et de cellules pouvant être cryoconservés. Les développements orchestrés par les chercheurs anglais ont, à cet égard, contribué à l’émergence d’une nouvelle discipline scientifique : la cryobiologie. Enfin, nous étudierons dans une dernière section de ce mémoire le contexte sociohistorique dans lequel ont eu lieu les premières applications pratiques des méthodes de cryoconservation. Cela nous conduira à analyser, en particulier, certains enjeux soulevés par l’implantation de ces techniques dans le champ de la médecine reproductive. Ce mémoire aura non seulement permis de retracer certains évènements qui ont jalonné l’histoire de la cryobiologie au fil du temps, mais aussi de mettre en valeur les contributions fondatrices de Parkes et son équipe tout en montrant le rôle de premier plan qu’elles ont joué dans la structuration de cette discipline. Mots clés : Cryobiologie, Cryoconservation, Froid, Vie latente, Eugénisme, Alan Parkes, Épistémologie. ii Abstract With a panoply of applications ranging from therapeutics to everyday processes in the biomedical and agricultural industry, cryobiology-derived techniques have become essential to many present-day human activities. In this master’s thesis, I explore the history and epistemology of cryobiology through the lens of English biologist Alan Sterling Parkes (1900-1990). I will start by looking at the very first observations made by naturalists in the XVIIth century on the effects of low temperatures on living organisms and how these have been essential to the field of cryobiology. Those observations, as we will see, are also linked to other major episodes in the history of biology. From there, I will trace the early days of cryobiology, with a particular focus on a major scientific breakthrough: the discovery of protective properties of glycerol by Parkes and his colleagues at the National Institute of Medical Research (NIMR) at the end of World War II. This new cryoprotective agent enabled the preservation of living tissues and cells, thus revolutionizing the field of biology at low temperatures as well cementing cryobiology as a brand-new research field of its own. Finally, I will analyze the socio-historical context of cryobiology’s first practical applications, most notably in the field of reproductive medicine. This work aims at reconstructing the history of cryobiology and highlights the contribution of Parkes and his NIMR colleagues while also showing the role these played into structuring the emerging field. Keyword: Cryobiology, Cryoconservation, Cold, Latent life, Eugenics, Alan Parkes, Epistemology. iii Table des matières Résumé ......................................................................................................................... ii Abstract ....................................................................................................................... iii Liste des figures ............................................................................................................ vi Remerciements .......................................................................................................... viii Introduction .................................................................................................................. 1 1. Les origines de la biologie à de basses températures ............................................ 11 1.1. Les premiers pas d’une science du froid .................................................................. 13 1.1.1. Robert Boyle et la remise en question des théories aristotéliciennes sur le froid 13 1.1.2. L’action du froid sur les corps organiques ............................................................. 14 1.1.3. La nécessité de construire un instrument pour mesurer les degrés de froid ........ 16 1.2. Le thermomètre de Réaumur et ses premières réflexions sur les organismes vivants refroidis et congelés ............................................................................................................ 18 1.2.1. Le thermomètre et l’échelle de Réaumur ............................................................. 19 1.2.2. Les observations de Réaumur sur les animaux congelés ...................................... 21 1.3. La découverte des animalcules : un tournant majeur dans le développement des sciences de la vie ................................................................................................................. 24 1.3.1. Van Leeuwenhoek et la découverte du monde microscopique ............................ 25 1.3.2. Van Leeuwenhoek et les animalcules des gouttières ............................................ 27 1.3.3. Spallanzani et le problème des animalcules ressuscitants .................................... 29 1.3.4. À propos de la fécondation et de l’effet du froid sur le liquide spermatique ....... 31 1.4. Survol des théories des générations spontanées aux XVII-XVIIIes siècles ................. 34 1.4.1. Premières remises en question du modèle ancien : les expériences de Redi ....... 35 1.4.2. La position de Spallanzani et la querelle avec Needham ...................................... 36 1.5. Aperçu sur la question de la « vie latente » et des animaux ressuscitants au XIXe ... 40 1.5.1. Reprise des expériences sur les animaux ressuscitants au XIXe siècle .................. 40 1.5.2. Pouchet versus Doyère : continuité ou discontinuité de la vie ? .......................... 43 1.5.3. La définition bernardienne de la vie latente ......................................................... 47 Conclusion ................................................................................................................... 50 2. Les contributions majeures de l’équipe du NIMR et l’essor de la cryobiologie au XXe siècle .................................................................................................................... 53 2.1. L’émergence de la cryobiologie au XXe siècle : le début de l’aventure ..................... 55 2.1.1. Quelques considérations préliminaires ................................................................. 55 2.1.2. Les contributions fondatrices de Basile Luyet ....................................................... 58 2.2. Nouvelles découvertes et développement de la cryobiologie : les travaux de Parkes et ses collègues au NIMR .................................................................................. 62 2.2.1. La découverte des propriétés protectrices du glycérol ......................................... 63 2.2.1.1. Une découverte sérendipiteuse ? ................................................................................. 64 2.2.2. L’effet cryoprotecteur du glycérol : les mécanismes d’action de cet agent .......... 67 2.2.2.1. La production de glycérol chez certains invertébrés .................................................... 68 2.2.2.2. L’action protectrice du glycérol sur les cellules, les tissus et les organes ..................... 69 2.2.3. Les similarités avec les conclusions de Jean Rostand ............................................ 71 iv 2.3. Les autres contributions de l’équipe du NIMR à la cryobiologie : l’expansion des champs d’application .......................................................................................................... 74 2.3.1. Les progrès majeurs de la cryoconservation et de l’insémination artificielle en milieu agroalimentaire ........................................................................................................... 75 2.3.1.1. Les travaux de John Hammond sur la conservation in vitro du sperme de lapin ......... 75 2.3.1.2. Application des techniques de cryoconservation au sperme de bovin ......................... 78 2.3.2. L’introduction des techniques de cryobiologie dans le champ biomédical ........... 81 2.3.2.1. Cryopréservation des globules