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CRISPR Révolution

LD
Lilas
4 juin 2018

La découverte du “ciseau génétique” appelé CRISPR et la démocratisation du séquençage d’ADN promettent de révolutionner la biologie, et bien d’autres domaines.

En 2009, les scientifiques Jennifer Doudna de Berkeley et Emmanuelle Charpentier de l’institut Max Planck de Berlin débutent leurs recherches sur CRISPR dans le but de guérir des maladies génétiques. Elles espèrent rendre inactifs certains gènes responsables de ces maladies en utilisant un ARN, soit une suite de bases azotées qui peut être programmée pour se fixer sur des segments spécifiques de l’ADN. Leur ambition est d’ouvrir la voie vers des thérapies géniques moins coûteuses et plus facilement mises en place. En 2012, CRISPR-Cas9 est révélé au grand jour par les deux scientifiques, dans un article de la revue Science qui fait grand bruit.

Depuis, de nombreuses expériences scientifiques ont utilisé la technique de CRISPR. Les premières applications ont notamment été réalisées sur des animaux, comme des primates ou des vaches, que l’on a reprogrammées pour qu’elles n’aient pas de cornes afin d’éviter qu’elles ne se blessent. Mais de la recherche médicale à la cuisine, d’autres domaines vont sans doute être profondément bouleversés par l’arrivée de CRISPR. Quelles nouvelles frontières allons-nous franchir grâce au ciseau génétique ?

CRISPR pour les nuls

En langage simple, comment fonctionne CRISPR ? Nous avons tous dans nos cellules un long ruban d’ADN, une double hélice. Pour procéder à des découpes de segments d’ADN, les chercheurs vont fabriquer de l’ARN, une suite de bases azotées, qui vient se fixer sur les brins d’ADN. Sur France Culture, Hervé Chneiweiss, docteur en neurologie et en neurobiologie, président du comité d’éthique de l’Inserm, explique le mécanisme : “Vous allez pouvoir fabriquer un ARN qui va très précisément reconnaître une certaine séquence d’ADN, celle que vous cherchez à cibler. Et vous allez pouvoir diriger votre construction guide vers une partie très précise du gène que vous cherchez à modifier.” Pas encore tout à fait au clair sur le mécanisme ? Voici une vidéo qui résume le fonctionnement de CRISPR-Cas9.

Thérapies ex-vivo et in situ

Grâce à CRISPR, la correction d’anomalies génétiques responsables de maladies graves au sein de l’organisme est possible. Ainsi très récemment, le ciseau a déjà été utilisé avec succès in vivo chez des souris ou rats modélisant des maladies génétiques graves affectant les muscles, le foie (la tyrosinémie), ou encore les yeux. Dans ces études, les symptômes des animaux modèles ont pu être partiellement soulagés grâce à la correction génétique de la mutation au sein des organes touchés.
Néanmoins, l’acheminement de CRISPR dans les cellules pathologiques reste une difficulté. A cet obstacle s’ajoute le risque d’effets indésirables de CRISPR, qui constitue un frein majeur au développement clinique.
Outre ces approches classiques de thérapie génique in vivo, CRISPR se greffe également à des approches ex-vivo, où des cellules de patients sont isolées, modifiées génétiquement en laboratoire avec CRISPR de manière spécifique à chaque patient et puis réinjectées dans l’organisme. Avec les approches ex-vivo, l’efficacité de la modification génétique et l’absence d’effets néfastes peuvent ainsi être vérifiées avant de réintroduire ces cellules-médicaments chez les patients.

Les vaches sans cornes, une réalité possible grâce à CRISPR et sans doute moins barbare que l'écornage.
Les vaches sans cornes, une réalité possible grâce à CRISPR et sans doute moins barbare que l'écornage.

CRISPR dans l’assiette

Si on peut espérer que CRISPR-Cas9 soit une technologie génétique pionnière pour le traitement de certaines maladies, le monde de l’agriculture n’est pas en reste. Déjà en 2016, aux Etats-Unis, c’est le scientifique Yinong Yang a souhaité modifier les gênes du champignon de Paris avec CRISPR. Il a ainsi ôté du génome d’Agaricus bisporus six gènes qui commandent la production d’une enzyme, qui est responsable une réaction de défense de la plante en oxydant les tissus végétaux. C’est cet enzyme qui est à l’origine de la couleur brune qui se propage à la surface d’un fruit ou d’un légume, fraichement coupé. Yang cherchait à stopper cette réaction pour augmenter la durée de vie du champignon de Paris et donc sa date limite de consommation. La même année, c’est un professeur de biologie végétale, Steven Jansson, en Suède qui prépare des tagliatelles avec un chou qu’il a cultivé et dont les propriétés génétiques avaient été modifiées par CRISPR. Dans les deux cas, les organismes sanitaires et scientifiques institutionnels ont autorisé la culture de cette espèce. Science & Avenir résume la justification “Les concepteurs n’y ont pas ajouté un virus ou une bactérie étrangère au génome de la plante par transgénèse, comme c’est le cas avec la bactérie Bacillus thuringiensis insérée dans le génome du maïs pour lui conférer la résistance à la pyrale, un insecte ravageur.” Et c’est là la distiction fondamentale entre CRISPR et les OGMs. «?On éteint un gène ou on le remplace par un autre provenant d’une espèce sexuellement compatible, avec laquelle un croisement serait possible. C’est ce qu’on appelle la cisgénèse?», explique Ajjamada Kushalappa, spécialiste de pathologies végétales, à l’université de Mc Gill au Canada, qui lui parle de «?chirurgie?» génétique pour définir CRISPR dans cet article. C’est comme si en utilisant cette technique, on accélérait l’évolution, de telle manière que les mutations «?CRISPérisées?» ne peuvent d’ailleurs pas être distinguées des mutations naturelles. 


LD
Ecrit par
Lilas D
Journaliste, chercheuse et consultante. Depuis Berlin, j'écris sur les enjeux sociétaux des technologies et questionne le futur que nous sommes en train de construire.
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