CRISPR-Cas9, une révolution génétique qui promet beaucoup (et pose de nombreuses questions) SCIENCE - Modifier génétiquement un embryon, éradiquer des maladies héréditaires, ou encore faire revivre les mammouths, de la science-fiction? Plus pour très longtemps. Depuis quelques années, le monde scientifique est bousculé par une nouvelle méthode révolutionnaire permettant de modifier l'ADN de tout être vivant avec une facilité déconcertante. Son nom? CRISPR-Cas9. Cette méthode a même été nommée découverte capitale de l'année 2015 par le magazine Science. CRISPR-Cas9 est une enzyme qui peut détecter une partie spécifique de l'ADN et la détruire, coupant ainsi la double hélice qui compose toute vie en deux. Une vaccination de la bactérie CRISPR est l’acronyme de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Il a fallu attendre 2005 pour que des chercheurs réussissent à percer le mystère de cette bactérie. Une fois le virus détecté, la bactérie va créer un ARN (comme de l'ADN, mais avec une seule "branche") correspondant au virus. Des ciseaux low cost
Les « ciseaux moléculaires » Crispr-Cas9 distingués par le Nobel de chimie Depuis la mise au point de la technique, en 2012, les couloirs de l’Académie suédoise des sciences bruissaient de leurs noms. Mercredi 7 octobre, la Française Emmanuelle Charpentier et l’Américaine Jennifer Doudna ont finalement reçu le prix Nobel de chimie pour leurs travaux sur l’édition du génome et notamment la technique Crispr-Cas9. Un outil très répandu dans la recherche De façon très schématique, ces « ciseaux moléculaires » reviennent à couper un fragment d’ADN et à le remplacer par une autre séquence de son choix. → PORTRAIT. « C’est un outil facilement reprogrammable et simple d’utilisation, détaille David Bikard, responsable du laboratoire de biologie de synthèse à l’Institut Pasteur. Des embryons génétiquement modifiés → ENQUÊTE. Certains pointent aussi les tentations « d’augmenter » l’être humain en modifiant son génome. Des effets encore mal maîtrisés Le Crispr-Cas9, outil génétique révolutionnaire et… dangereux Guérir les maladies génétiques et fabriquer des OGM 1968. 1996.
Première utilisation de CRISPR/Cas9 pour tenter de combattre le cancer CANCER. Pour la première fois, la technique d'édition génétique Crispr-Cas9 a été utilisée pour tenter de combattre le cancer chez l'homme. Une équipe de chercheurs de la Sichuan University de Chengdu en Chine a injecté le 28 octobre 2016 des cellules génétiquement modifiées pour reconnaître et attaquer les cellules tumorales d'un patient atteint d'un cancer du poumon métastatique. Rendre à nouveau visibles les cellules tumorales L'essai commencé par l'équipe du Dr Lu You vise à supprimer le gène qui code la molécule PD-1 (programmed cell death), une protéine qui se trouve à la surface des lymphocytes T. Peu de chances de succès Le journal Nature qui a révélé l'information sur cet essai clinique en cours se fait l'écho de différentes réactions dans la communauté scientifique plutôt enthousiastes. Car les chances pour que ces essais soient concluants restent très faibles au vu du degré de maîtrise de l'outil très largement perfectible. CANCER. Peu de chances de succès
Edition génomique | Inserm - La science pour la santé L’édition génomique est utilisée dans différents domaines : l’agroalimentaire pour produire des espèces améliorées (par exemple des moutons et des veaux avec une masse musculaire accrue en Amérique du sud), l’agronomie (par exemple avec la modification génétique d’espèces végétales envahissantes, pour limiter leur croissance) et bien sûr la santé. Et ce, à tous les niveaux de la recherche : fondamentale, appliquée et clinique. Toutefois, l’ensemble de ces travaux en est encore largement au stade expérimental. Produire des modèles animaux L’édition génomique permet de développer de nouveaux modèles animaux (moutons, vaches, furets, lapins, porcs, etc.), en modifiant le patrimoine génétique d’embryons grâce au système CRISPR-Cas9 avant de les transférer chez des femelles. Deux singes macaques génétiquement modifiés sont par exemple nés en 2014, suite à l’introduction de mutations dans deux gènes différents, l’un étant impliqué dans le métabolisme et l’autre dans l’immunité.
CRISPR-Cas9 : le couteau suisse qui révolutionne la génétique Six millions de dollars. À lui seul, ce chiffre résume l’engouement actuel pour un nouvel outil de génie génétique aussi puissant qu’imprononçable : « CRISPR-Cas9 ». Cette somme a en effet été décernée à ses deux co-inventrices – la Française Emmanuelle Charpentier et l’Américaine Jennifer Doudna – par le prestigieux Prix « Breakthrough 2015 in Life Sciences » créé par les fondateurs de Google et Facebook. Il faut dire que CRISPR-Cas9 constitue une véritable révolution en mettant le génie génétique à la portée de n’importe quel laboratoire... À la clef, l’espoir de traiter de nombreuses maladies génétiques incurables. Palindrome d'ADN Retour en 1987. Trois ans plus tard, les choses s’accélèrent. Duo féminin franco-américain C’est là qu’entrent en scène l’Américaine Jennifer Doudna de l’université californienne Berkeley, et la microbiologiste française Emmanuelle Charpentier qui travaille alors à l’université suédoise d’Umeå. Premiers résultats encourageants sur des maladies génétiques
CRISPR peut archiver la vie d'une cellule et détecter les maladies CRIPSR, l’outil star de la génétique, ne sert pas qu’à modifier les gènes. Les ciseaux moléculaires peuvent aussi transformer l’ADN en bande enregistreuse et ouvrent de nouvelles pistes pour documenter l’histoire des cellules ou détecter rapidement – et à moindre coût – les infections virales et les cancers. Trois études publiées le 15 février dernier dans la revue Science soulignent la diversité des applications potentielles promises par CRIPSR. CRISPR-Cas9 n’en finit plus de découper l’ADN. Mais CRISPR ne se contente pas de donner un grand coup d’accélérateur à l’édition génétique. Une boîte noire pour cellules humaines La première étude est signée par deux chercheurs de Harvard qui racontent avoir utilisé CRISPR-Cas9 pour créer une sorte de « boîte noire », ou plus exactement un enregistreur de l’activité cellulaire. Leur technique, baptisée CAMERA (CRISPR-mediated analog multi-event recording apparatus), tire parti des atouts qui ont fait l’efficacité et la renommée de CRISPR.
Arte Ma très chère thérapie génique Le Téléthon 2019 a permis de récolter près de 75 millions d’euros ce week-end. Trente-deux ans après sa création, la thérapie génique est devenue une réalité. Il y a aujourd’hui dans le monde une dizaine de médicaments en circulation, la plupart pour traiter des maladies rares, mais la thérapie génique est porteuse de nombreuses promesses notamment dans le traitement du cancer, voire pour lutter contre le VIH. Mais la route qui mène vers une généralisation de ces traitements est encore semées d’embûches, et notamment d’une de taille : celle du prix des médicaments, qui peuvent se chiffrer en centaines de milliers, voire en millions de dollars. Ma très chère thérapie génique : c’est le programme vectoriel qui est le nôtre pour l’heure qui vient. Le reportage du jour Rencontre avec Bernard Gilly, co-fondateur de Gensight Biologics . Écouter 6 min LA_METHODE_SCIENTIFIQUE - Reportage Antoine Beauchamp/ Bernard Gilly Repères Pour aller plus loin Les références musicales Le titre du jour :
A écouter : France inter - La manipulation du génome CRISPR Cas9, une technologie qui révolutionne la génétique depuis 4 ans, alarme aujourd’hui les services de sécurité. Pourquoi nous menace-t-elle ? En 2012, une française, Emmanuelle Charpentier et une américaine, Jennifer Doudna, découvrent un technique révolutionnaire de découpage du génôme. CRISPR Cas9 permet de découper la molécule d'ADN de n'importe quel organisme vivant, mais aussi de retirer, ajouter, modifier des gènes. C'est une avancée majeure qui fait naître un énorme espoir pour guérir des maladies jusqu'ici incurables. VIDÉO | CRISPR Cas9 : la grande menace Selon André Choulika, le créateur de Cellectis, une entreprise française en pointe sur ce domaine, "la vie va changer" au sens propre du terme : On va pouvoir créer de nouvelles espèces. "C'est une révolution qui va secouer la planète à une profondeur dont on n'a même pas idée, poursuit-il. Des laboratoires ont déjà utilisés ces "ciseaux à découper l'ADN", et leurs expériences ont été concluantes.
Crispr-Cas9 : l’édition génomique pour vaincre le cancer Un premier test clinique se déroule aux États-Unis : l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas 9 est utilisé pour traiter les cancers. Les chercheurs de l’Université de Pennsylvanie à Philadelphie sont en train de tester s’il est possible de booster les cellules immunitaires des patients atteints de cancers. Ainsi, ils ont prélevé les lymphocytes T de trois patients, respectivement atteints de myélomes multiples et d’un sarcome. Interview avec Marie Castets, chercheuse Inserm et directrice d'une équipe au centre de recherche de cancérologie de Lyon, sur cette nouvelle immunothérapie-génie. Écouter 1 min Marie Castets La taille limite d’une particule de glace Dans la revue PNAS, des physiciens de l’Université de l’Utah viennent de déterminer la taille limite d’une particule de glace. Une galaxie lointaine apparaît douze fois en une seule image L’odeur de leur mères calme l’anxiété des nourrissons Le transit de Mercure
A écouter : France culture - Jusqu’où la génétique façonnera-t-elle notre ADN ? Notre troisième grand parrain a vécu, ces dernières années et surtout ces derniers mois, l’une des avancées les plus importantes, on pourrait dire une révolution dans ses deux domaines, la génétique et l’éthique. Grâce au système CRISPR-Cas9, on peut désormais couper, coller dans l’ADN presque aussi facilement qu’en tapant control C control V sur un clavier d’ordinateur. Mais à grand pouvoir viennent de grandes responsabilités. Aujourd’hui, nous sommes en compagnie d’Axel Kahn. Et notre programme du jour concerne précisément à la fois la génétique et l’éthique. Nous posons donc la question à Axel Kahn : est-ce que CRISPR Cas9 est à la génétique ce que le modèle héliocentrique fut à l’astronomie ? >> Visionnez le film du CNRS Images dont l'archive du jour est tirée : "Jacques Testart (2004) - Série : Passages" Écouter 6 min Ecoutez le reportage du jour, réalisé par Antoine Beauchamp . Références musicales : Le titre du jour : "Genetic world" par Telepopmusic