Le prix Nobel de chimie 2020 est décerné à Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna, pour le développement de la technique CRISPR-Cas9 :un "ciseau génétique" qui permet des modifications précises de l'ADN.
Illustration :Niklas Elmehed © Nobel Media.
CRISPR-Cas9 a déclenché une "révolution dans les sciences de la vie", selon le comité du prix Nobel. La technique permet d'apporter des modifications à l'ADN avec une précision sans précédent. L'édition de gènes avec CRISPR-Cas est devenue un outil standard en laboratoire et est utilisée, entre autres, pour sélectionner des plantes et développer de nouveaux traitements pour des maladies telles que le cancer.
Ce n'est pas Emanuelle Charpentier (Institut Max Planck) et Jeniffer Doudna (Université de Californie) qui ont inventé la technique, mais les bactéries. CRISPR est un élément crucial de leur système immunitaire. Lorsque les bactéries entrent en contact avec des virus, elles collent un morceau d'ADN viral dans leur propre génome. Ces bits servent comme une sorte de dispositif mnémotechnique. Toutes ces pièces uniques sont séparées les unes des autres par le même morceau de code génétique. D'où le nom CRISPR, ou en entier Répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées groupées † Si le même virus réapparaît, la bactérie utilise l'ADN stocké de sa bibliothèque de virus comme guide pour envoyer la protéine Cas9 sur son chemin. Comme des ciseaux génétiques, la protéine coupe le génome viral à l'endroit exact qui correspond à la séquence stockée.
Charpentier et Doudna n'ont pas seulement apporté une énorme contribution à la compréhension du fonctionnement de CRISPR-Cas. Dans une publication révolutionnaire en 2012, ils ont également montré qu'il est possible d'imiter et d'adapter les ciseaux génétiques en laboratoire, afin qu'ils coupent à l'endroit de votre choix. Vous pouvez ensuite laisser la cellule réparer elle-même la rupture, ce qui conduit généralement à la désactivation du gène. Ou vous pouvez donner un morceau d'ADN que la cellule utilise comme exemple dans le travail de réparation. Cela permet de réécrire le code génétique.
Depuis cette découverte, les scientifiques utilisent des ciseaux génétiques chez les plantes, les animaux et les humains. Cela fournit une énorme accélération de la recherche fondamentale. Dans le passé, il fallait parfois des années pour désactiver un gène, maintenant c'est une question de semaines ou de mois. Cela donne aux scientifiques un aperçu plus rapide de la fonction des gènes.
L'édition de gènes est également un outil utile dans la sélection végétale et est utilisée, entre autres, pour rendre les plantes plus résistantes à la sécheresse et aux agents pathogènes. Cela peut être fait, par exemple, en désactivant les gènes qui permettent aux champignons d'entrer dans la plante. Dans l'Union européenne, les plantes qui ont été sélectionnées à l'aide de techniques telles que CRISPR sont soumises à la réglementation sur les OGM. Les scientifiques craignent que cela ne freine l'innovation dans le secteur et ont demandé à plusieurs reprises que les règles soient modifiées.
En médecine, CRISPR est utilisé, entre autres, dans le développement de l'immunothérapie contre le cancer et des traitements pour les maladies héréditaires. Les premiers essais cliniques avec un traitement pour les maladies du sang et des yeux sont actuellement en cours.
"Ces ciseaux génétiques nous affecteront tous", a déclaré le comité du prix Nobel. "Emanuelle Charpentier et Jennifer Doudna ont développé des outils qui font entrer les sciences de la vie dans une nouvelle ère."
CRISPR-Cas permet de modifier l'ADN et de désactiver des gènes avec une précision sans précédent. La technique d'édition de gènes déclenche une véritable révolution en biologie :non seulement les scientifiques biomédicaux, mais aussi les neuroscientifiques et les biologistes végétaux s'y mettent.
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