Un biochimiste discret, mais visionnaire, a révolutionné la détection de la vie microscopique et a ouvert la voie à des avancées majeures dans des domaines aussi variés que l’exploration spatiale et la médecine. Emmett W. Chappelle, dont les travaux pionniers dans la bioluminescence ont débuté dans les années 1970, a laissé un héritage scientifique durable.
Né dans une ferme près de Phoenix, en Arizona, Emmett Chappelle a très tôt manifesté une curiosité insatiable pour le monde naturel. Fils d’agriculteurs cultivant le coton et élevant du bétail, il passait son temps à explorer le désert, collectionnant plantes, insectes et fossiles. Cette soif de connaissance l’a propulsé au sommet de sa promotion au lycée.
La Seconde Guerre mondiale interrompit ses études, mais lui offrit une opportunité unique. Enrôlé dans l’armée, il fut affecté en Italie où il put développer ses compétences d’ingénieur grâce à une formation avancée, inaccessible aux États-Unis en raison de la ségrégation raciale de l’époque. À son retour, il obtint une licence en biochimie à l’UC-Berkeley et une maîtrise en biologie à l’Université de Washington, tout en occupant des postes d’instructeur et de chercheur associé.
Son parcours l’amena ensuite au prestigieux Research Institute of Advanced Studies de l’Université de Stanford, où il entama, sans toutefois les mener à terme, des études de doctorat. C’est un inventeur dans l’âme, toujours à la recherche de solutions pratiques pour faire progresser la recherche scientifique. Cette aptitude le conduisit à travailler dans l’aérospatiale, puis au centre spatial Goddard de la NASA, où il se concentra sur les vols spatiaux habités.
C’est à la NASA-Goddard qu’Emmett Chappelle fit la découverte capitale que toutes les cellules vivantes sont capables de bioluminescence en présence d’une combinaison chimique issue des lucioles, la luciférase. Il comprit immédiatement le potentiel de cette réaction chimique, qu’il baptisa « réaction lyophilisée », et se consacra à l’exploration de ses applications. Sa fille, Carlotta, se souvient de cette période avec tendresse : « Il y a eu un été où il nous payait un sou pour chaque luciole que nous attrapions. Des soirées entières, tous les enfants du quartier étaient dehors avec leurs bocaux pour attraper des lucioles. » Elle ignorait alors que ces lucioles allaient lier sa famille aux futures découvertes sur Mars.
L’une des premières applications imaginées par M. Chappelle fut un test capable de détecter la présence d’organismes vivants dans des échantillons de sol, même à des millions de kilomètres de distance, sur la surface de Mars. Il travailla à l’intégration de cette technologie dans la sonde Viking et au développement de tests de qualité de l’eau pour la Station spatiale internationale.
Mais les applications ne s’arrêtèrent pas là. Ses inventions, brevetées à partir de 1966, incluent un instrument de détection de lumière utilisant la réaction biochimique ATP-luciférase, des mélanges réactionnels lyophilisés, une méthode d’analyse d’urine par bioluminescence, ainsi qu’un moyen de détecter et de compter les bactéries (1974). Il développa également un test pour évaluer la sensibilité des bactéries aux antimicrobiens (1977) et une méthode rapide pour déterminer la quantité de bactéries dans l’eau (1983).
Ses travaux sur les mélanges réactionnels lyophilisés eurent un impact considérable sur le domaine médical. Il conçut notamment un test permettant de détecter rapidement la présence de bactéries dans des échantillons de sang ou d’urine, offrant ainsi aux médecins un outil précieux pour un diagnostic rapide et un traitement précoce. Il améliora également les tests de sensibilité des bactéries aux antibiotiques, permettant aux médecins de choisir le traitement le plus approprié. Les moniteurs ATP, des dispositifs portatifs utilisés pour détecter la contamination organique dans les hôpitaux, sont un autre exemple concret de son génie.
Emmett Chappelle était un scientifique rare, capable de transformer une découverte théorique en une application pratique. Pour ses contributions exceptionnelles, il reçut la médaille de la NASA pour réalisation scientifique exceptionnelle et fut intronisé au Temple de la renommée des inventeurs nationaux en 2007. Il continua à encadrer et à collaborer sur de nombreux projets jusqu’à sa mort en 2019. Son héritage, à l’image des lucioles illuminant la nuit d’été, continuera de briller pendant de nombreuses années.