L'importance de la technique d'édition de gènes CRISPR peut difficilement être surestimée. Des cultures améliorées aux traitements contre le cancer et une foule de maladies génétiques, les possibilités sont infinies. Hetty Helsmoortel, biologiste moléculaire et chercheuse sur le cancer, a écrit un livre à ce sujet.
"Chaque jour, il y a de nouvelles découvertes sur CRISPR", déclare Hetty Helsmoortel avec enthousiasme. La technique permet d'apporter des modifications à l'ADN de toutes les formes de vie avec une précision sans précédent. Dans Les gènes coupés Helsmoortel décrit clairement le contexte et le fonctionnement de la technologie, le chemin parcouru depuis sa découverte et ce qui se profile à l'horizon - et c'est déjà quelque chose.
CRISPR, en entier Répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées en cluster , n'est pas une invention humaine. Les bactéries utilisent ce mécanisme depuis des millions d'années pour se défendre contre les virus, en coupant leur ADN à des endroits précis. En 2012, Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier ont montré comment on peut utiliser ce système pour modifier l'ADN. Et c'est exactement ce que les scientifiques du monde entier ont fait depuis lors sur toutes sortes de plantes, d'animaux et d'humains.
Parmi ces derniers, l'expérience controversée de He Jiankui est un point haut ou bas provisoire. Le chercheur chinois a donné naissance à des jumeaux qu'il a tenté de rendre résistants au VIH grâce au CRISPR. Le monde a réagi avec horreur à ce bricolage d'embryons avec une technique encore jeune. Il a été récemment annoncé que Jiankui serait condamné à trois ans de prison pour cela. "Puis j'ai juré pendant un moment", rit Helsmoortel. « Parce que mon livre était déjà parti chez l'imprimeur. Mais bien sûr, la décision n'est pas une surprise."
'Je pense que oui. Il a enfreint les règles concernant les expériences sur les embryons. La science, aussi progressiste soit-elle, doit obéir à la loi. Cela n'aurait jamais du se produire. Heureusement, cette erreur a eu relativement peu d'impact sur la recherche avec CRISPR. Dans le même temps, l'expérience de Jiankui a marqué une étape importante dans l'histoire de notre espèce :pour la première fois, nous réécrivons notre propre code génétique. Il l'a fait bien trop tôt."
« La Chine est souvent considérée comme le Far West de la biotechnologie. Ce verdict montre que leur boussole éthique est assez similaire à la nôtre. Le pays investit actuellement massivement dans la culture d'organes humains chez les animaux. Peu de choses ont été officiellement rapportées à ce sujet pour le moment, mais on pense qu'ils en sont assez loin.'
'Les listes d'attente pour les donneurs d'organes sont longues. Créer des cœurs humains dans des embryons d'animaux peut les raccourcir'
«L'idée est que, dans un embryon de singe ou de porc, par exemple, vous désactivez les gènes responsables de la production, par exemple, du cœur. Ensuite, vous ajoutez des cellules souches humaines dans l'espoir qu'elles «rempliront le vide» et créeront un cœur humain. Cela semble fonctionner pour l'instant. Les listes d'attente pour les donneurs d'organes sont longues. Cette technique pourrait fournir aux patients un organe propre à leur corps, sans symptômes de rejet. Pour l'instant, les expériences ont été arrêtées prématurément, mais les premiers mélanges entre humains et animaux arriveront bientôt.'
« Assez loin en tout cas. Surtout quand on se rend compte que la technologie a à peine huit ans. Donnez-lui encore dix à quinze ans et ce problème aura disparu."
«En substance, CRISPR fonctionne comme ceci:un morceau d'ARN guide guide une protéine – généralement la protéine cas9 – comme un GPS vers l'endroit où la protéine doit commencer à couper. L'ADN est constitué de milliards de paires de bases, que nous désignons par les lettres A, C, T et G. Un tel morceau d'ARN fait environ vingt lettres de long. Ce « GPS » recherche alors la même séquence de lettres dans le génome. Mais parfois, la protéine cas9 se contente de dix-neuf ou dix-huit lettres correspondantes, et il y a alors une chance que vous vous retrouviez au mauvais endroit. C'est pourquoi nous recherchons et trouvons de nouvelles protéines plus précises, ce qui réduit le risque d'effets hors cible.'
"Cela pourrait être un traitement pour l'anémie falciforme. Dans cette maladie, une erreur génétique provoque des globules rouges malformés. Il n'y a pas de traitement curatif et la plupart des patients ne dépassent pas la cinquantaine. En août de l'année dernière, des cellules souches ont été prélevées pour la première fois dans le sang d'un patient et modifiées avec CRISPR afin qu'elles forment des cellules sanguines normales. Les scientifiques ont détruit les autres cellules de sa moelle osseuse par chimiothérapie, puis ont injecté les cellules récupérées. Cela semble fonctionner pour l'instant. Par ailleurs, des études cliniques sont en cours avec des thérapies contre la cécité héréditaire et certains cancers. »
'Précisément. Car, en plus des effets hors cible, c'est le deuxième obstacle majeur qu'il nous reste à surmonter. Comment placer la machinerie CRISPR au bon endroit dans le corps ? Prenons, par exemple, une maladie musculaire comme la maladie de Duchenne. Les patients ont une espérance de vie de 30 à 35 ans. Pour un traitement, vous devez introduire l'ARN et la protéine cas dans les cellules musculaires de tout le corps. Cela peut ne pas être nécessaire dans toutes les cellules. Des expériences avec des chiens sont actuellement en cours. Il y a beaucoup à faire, mais il reste à voir si les attentes élevées seront satisfaites. »
'CRISPR peut fournir une solution pour les mauvaises combinaisons de gènes qui seront toujours héritées'
'Correct. Dans la plupart des cas, il est possible d'y remédier par la sélection d'embryons et la FIV. Si les parents courent le risque de transmettre une maladie héréditaire à leurs enfants, vous pouvez vérifier les embryons pour cela. Vous ne pouvez alors implanter que les embryons qui ont la bonne version des gènes impliqués. Mais il y a des cas où les embryons hériteront toujours de la mauvaise combinaison de gènes, comme dans le cas de la surdité héréditaire. CRISPR pourrait y offrir une solution. Mais ensuite, nous devons en apprendre beaucoup plus sur les effets secondaires possibles à long terme. »
«Là, la combinaison avec l'immunothérapie est principalement étudiée. Normalement, notre système immunitaire peut très bien attaquer les cellules cancéreuses. Mais les tumeurs envoient des signaux pour inciter nos cellules immunitaires à rester seules. Les cellules reçoivent ces signaux avec une sorte d'« antenne ». Avec CRISPR, vous pouvez désactiver le gène responsable de la production de cette antenne, afin que notre système immunitaire ne reçoive plus les informations trompeuses.'
«Nous utilisons des modèles animaux non seulement dans la recherche sur le cancer, mais aussi dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer, par exemple. Nous y activons ou désactivons des gènes pour voir comment la maladie se développe par la suite. Il fallait des années pour y parvenir. Avec CRISPR, cela peut être fait en quelques semaines ou quelques mois. Ces connaissances accélérées sur la façon dont les maladies se développent auront certainement un impact positif sur le développement de thérapies. »
"C'est tout à fait possible. Dans le livre, je donne tout un alphabet d'applications, des pommes de terre plus saines aux tournesols améliorés. Certains d'entre eux, comme les champignons qui ne brunissent pas, ont déjà reçu une autorisation de mise sur le marché aux États-Unis. Les premières applications seront lancées sur le marché dans les années à venir.”
'La décision européenne de classer les plantes CRISPR comme OGM est une déclaration bizarre aux conséquences folles'
"C'est une déclaration bizarre avec des conséquences folles. Ne serait-ce que parce que dans certains cas, vous ne pouvez pas faire la différence entre une plante qui a été faite avec une sélection standard ou avec CRISPR. L'Union européenne a donc décidé quelque chose qui ne peut pas être appliqué dans la pratique. De plus, il est absurde que vous traitiez différemment des plantes génétiquement identiques, uniquement sur la base de la technique avec laquelle elles ont été fabriquées.'
"Cela peut avoir quelque chose à voir avec le désaccord sur les scientifiques qui le méritent exactement. Doudna et Charpentier ont montré comment nous pouvons utiliser CRISPR, mais n'ont fait aucune expérience sur les cellules de mammifères elles-mêmes. C'est exactement ce que Feng Zhang et George Church ont fait quelques mois plus tard, dans des cellules de souris et d'humains. Je soupçonne que le comité du prix Nobel n'était pas sûr au départ s'il s'agissait d'un battage médiatique ou d'une révolution. Il est maintenant clair que CRISPR ne disparaîtra plus et qu'il offre des possibilités incroyables.'
Hetty Helsmoortel, Les gènes coupés. Comment CRISPR va réécrire notre avenir et pourquoi tout le monde devrait le savoir , Borgerhoff &Lamberigts
