Avec la technique CRISPR, les scientifiques peuvent effacer les troubles héréditaires des gènes des embryons humains. Allons-nous bientôt éradiquer toutes les maladies génétiques ? Et à quel point devrions-nous nous préoccuper des implications éthiques ?
La méthode de «bricolage» génétique, CRISPR-Cas9, a évolué pendant une courte période de prometteuse à efficace. Avec CRISPR, les chercheurs peuvent modifier des cellules et des génomes à une fraction du coût (temps et argent) des techniques antérieures.
La technologie, qui peut être comparée aux ciseaux moléculaires qui coupent et collent l'ADN, est un système de défense naturel que les bactéries utilisent contre les infections nocives. Leur système a la capacité de reconnaître l'ADN du virus hostile, de le couper puis de l'intégrer dans son propre génome. Cette opération rend la bactérie immunisée contre de futures infections par des virus ayant un ADN similaire. Cette compétence a inspiré les scientifiques à développer une technique qui reconnaît et modifie des régions spécifiques de l'ADN.
Lorsque cette technologie est appliquée aux cellules sexuelles – spermatozoïdes et ovules – ou aux embryons, elle modifie les propriétés héréditaires. Toute adaptation génétique est permanente et se transmet aux générations suivantes. Cela le rend éthiquement complexe, mais en même temps, il existe des réglementations très strictes pour l'édition du génome dans les cellules germinales et les embryons humains - c'est en fait presque illégal.
En 2016, le Royaume-Uni a reçu une autorisation d'utiliser CRISPR sur des embryons humains (à un stade très précoce, jusqu'à quelques jours) à des fins de recherche. Mais les embryons transformés ne sont autorisés nulle part dans le monde à être insérés dans l'utérus pour se développer en fœtus.
Le génie génétique des cellules germinales a fait la une des journaux du monde entier lorsque des scientifiques chinois ont annoncé en 2015 qu'ils avaient utilisé la technique CRISPR pour modifier des embryons humains non viables. Ils l'ont fait pour désactiver le gène responsable d'un trouble sanguin héréditaire (β-thalassémie). Bien que la recherche ait été couronnée de succès, elle a reçu de nombreuses critiques pour son utilisation d'embryons humains. Les résultats de l'étude ont également montré un nombre élevé de mutations génétiques potentiellement dangereuses et involontaires.
La nouvelle étude, publiée cette semaine dans Nature, diffère de l'étude chinoise en ce qu'elle a été menée avec des embryons viables et montre que la modification génétique peut être appliquée en toute sécurité - sans mutations involontaires et nocives. L'équipe de recherche a utilisé CRISPR pour modifier une mutation du gène MYBPC3, qui est responsable de 40 % de la cardiomyopathie obstructive hypertrophique cardiaque. La maladie est dominante, donc une personne n'a besoin d'hériter que d'une copie du gène pour développer la maladie.
Les chercheurs ont utilisé des spermatozoïdes d'un patient porteur d'une copie de la mutation MYBPC3 pour fabriquer 54 embryons. Ils les ont modifiés avec CRISPR-Cas9 pour corriger la mutation - ils ont donc "corrigé" le défaut héréditaire. Sans modification génétique, environ la moitié des embryons hériteraient du gène normal du spermatozoïde, l'autre moitié du gène endommagé.
Les scientifiques espèrent, bien sûr, que la modification génétique produira des embryons sains à 100 %. Lors d'une première série d'expériences, il s'agissait de 66,7 % - 36 des 54. Sur les 18 autres embryons, 5 n'avaient pas été modifiés, dans le reste, seule une partie des cellules semblait modifiée.
Le degré d'efficacité est influencé par le type de matériel CRISPR utilisé et, surtout, le moment auquel il a été introduit dans l'embryon. Les chercheurs ont donc essayé d'injecter les spermatozoïdes et la machinerie CRISPR-Cas9 dans l'ovule en même temps, ce qui a donné de meilleurs résultats. Ils l'ont fait sur 75 embryons humains en utilisant une technique de fécondation in vitro couramment utilisée. Cette fois, 72,4 % des embryons se sont avérés normaux. Cette approche a également réduit le nombre d'embryons ne contenant que des cellules partiellement modifiées.
Dans une dernière expérience, les scientifiques ont injecté le complexe CRISPR-Cas9 dans 22 embryons qui étaient déjà devenus un blastocyste, une étape ultérieure du développement embryonnaire. Celles-ci ont été séquencées et les chercheurs ont constaté que la technique avait effectivement fait son travail. Plus important encore, ils ont montré que le taux de mutations accidentelles est extrêmement faible.
Ce résultat signifie-t-il que nous avons enfin un moyen d'éradiquer les maladies héréditaires ? Il est important de réaliser que l'étude n'a pas été couronnée de succès à cent pour cent. Même les chercheurs soulignent que davantage de recherches sont nécessaires pour comprendre le potentiel et les limites de cette technique.
Il est peu probable que la modification génétique soit utilisée de sitôt pour prévenir les maladies génétiques. Nous ne savons toujours pas comment un enfant avec un génome génétiquement modifié se développera au cours de sa vie. Il est donc peu probable que les couples porteurs d'une maladie génétique choisissent la modification génétique plutôt que les tests génétiques déjà disponibles qui testent les embryons ou le fœtus pour des anomalies génétiques.
Beaucoup de gens s'inquiètent de savoir où se situe la frontière entre la restauration et l'amélioration des embryons humains. Est-il acceptable de modifier un embryon de deux parents anormalement petits pour permettre à leur enfant de se développer jusqu'à sa pleine taille ? Ou parlons-nous d'un bébé sur mesure – qui n'a pas grand-chose à voir avec la médecine ? La ligne peut devenir floue.
De nombreux pays débattent de la signification clinique, éthique et sociale des embryons humains génétiquement modifiés. Il est tout à fait possible que certains pays n'autorisent jamais la modification génétique des cellules germinales pour des raisons éthiques. Et même si certains pays changent leur législation pour autoriser la modification du génome des embryons, celle-ci sera toujours limitée aux applications médicales.
Cela ne signifie pas que nous ne devrions pas avoir un débat public sur les implications éthiques – en fait, il est très important que nous le fassions. Mais il est également important de célébrer cet impressionnant bond en avant scientifique. Un saut qui - un jour - permettra peut-être de prévenir les maladies héréditaires.
