CRISPR remporte le prix Nobel

CRISPR remporte le prix Nobel : le couronnement de la modification du vivant

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Le prix Nobel de chimie 2020 vient d’être attribué. Il récompense Emmanuelle Carpentier et Jennifer Doudna, une chercheuse française et l’autre américaine, pour leur invention de l’outil d’édition du génome CRISPR-Cas9. Dès son apparition, ce « couteau suisse » de l’édition de la vie a suscité un engouement extraordinaire. Des milliers d’applications en sont issues autorisant les plus grands espoirs dans la recherche médicale ; mais de nombreux risques ont immédiatement été pointés. En effet, l’outil CRISPR n’est pas anodin, il modifie le vivant.

Ce n’est pas réellement une surprise. Dès la première publication dans la revue Science de leurs travaux sur un nouvel outil moléculaire d’édition du génome baptisé du nom barbare de CRISPR-Cas, la française Emmanuelle Carpentier et sa consœur américaine Jennifer Doudna ont été mises dans le feu des projecteurs. Leur invention crée une rupture considérable et autorise tous les espoirs comme toutes les craintes. Les deux chercheuses étaient donc naturellement en lice pour recevoir le prestigieux prix scientifique. On les attendait pour le prix Nobel de médecine, c’est le prix Nobel de chimie qu’elle remportent ce mercredi 7 octobre.

Grâce à leur invention, les chercheurs peuvent modifier l’ADN des animaux, des plantes et des micro-organismes avec une précision extrême, details le comité Nobel. Cette technologie contribue à de nouvelles thérapies contre le cancer et peut réaliser le rêve de guérir des maladies héréditaires.

Pourquoi tant de reconnaissances ?

Les travaux d’Emmanuelle Charpentier et de Jennifer Doudna ont abouti à une véritable révolution dans l’univers du design des organismes vivants. Si depuis 1975, on manipule les génomes en leur greffant des morceaux d’information pour leur faire faire de nouvelles productions (insecticides, herbicides, médicamenteuses…) personne n’était arrivé encore à cibler et ajouter des gènes juste aux endroits voulus. L’invention d’Emmanuelle Charpentier et de sa collègue Jennifer Doudna (Université de Berkeley) consiste à utiliser une « tête chercheuse » ultra précise capable de repérer et détruire une zone d’insertion dans le génome. Leur trouvaille est une illustration de la sérendipité puisque jamais la portée de l’outil n’a été imaginée par les deux chercheuses au départ. Les hasards où mène l’envie de comprendre…

Tout a commencé avec l’intérêt d’Emmanuelle Charpentier pour le système immunitaire des … bactéries. Oui, les microbes ont de la mémoire ! Ils apprennent à repousser les virus qui les infectent en multipliant en d’innombrables exemplaires des petits bouts d’ADN viral. Ces répétitions forment comme des bégaiements, repérés dès 1987 par l’équipe française de Philippe Horvath, travaillant pour l’entreprise Danisco (rachetée par Dupont). Or cette trace, ainsi fixée, s’avère protéger les souches de bactéries des futures attaques du virus. Encore fallait-il comprendre le mécanisme de cette résistance. Les deux chercheuses Charpentier et Doudna publish en 2012 dans Science leurs travaux décisifs. Elles montrent que la bactérie dispose d’un véritable système sentinelle qui, dès que l’ADN du virus déjà reconnu pénètre dans la bactérie pour prendre son contrôle, celle-ci le repère grâce à son système dit CRISPR (Clustered Regularly Insterspaced Palindromic Repeats) et le coupe par son « enzyme tête chercheuse » appelée « Cas9 ». Le potentiel de la technique comme outil de génie génétique est mis en évidence dans les mois qui suivent avec la publication in Nature de Luciano Maraffini de l’Université Rockfeller, à New York.

Precise, efficient, simple and ultra fast

Dès lors, c’est l’explosion de la technique CRISPR-Cas9 qui se révèle précise, efficace, simple et ultra rapide. Avec elle, tout devient interchangeable : Feng Zhand du Broad Institute du MIT à Cambridge, décrit CRISPR comme la fonction « rechercher-remplacer » d’un ordinateur. L’outil est aussi universel : on s’en sert donc pour améliorer les semences de blé ou de pomme de terre, ajouter des traits aux espèces d’élevage, corriger des gènes sur des embryons humains.

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Avec cette découverte, tout ou presque devient possible en ingénierie génétique humaine, animale ou végétale. On peut ainsi activer ou éteindre à volonté l’expression d’un gène, le modifier, l’enlever, l’hybrider. Alain Fischer, professeur au Collège de France, interrogé par l’Obs le 10 décembre 2015, déclarait que le CRISPR -Cas9 constituait « un saut technologique majeur en sciences de la vie et peut-être demain dans la thérapie génique. Nous savions déjà modifier et couper de l’ADN, mais pas de façon aussi précise et aussi aisée ".

Convoitises et expérimentations tous azimuts

Une telle simplicité d’utilisation ne manque pas d’attiser les convoitises et de tenter toutes sortes d’expérimentations. L’une d’entre elles, qui a fait la une de tous les journaux du monde : des chercheurs chinois sont parvenus à modifier le gène d’embryons humains afin de les rendre résistants au virus du Sida. Ce sont les fameux bébés génétiquement modifiés par CRISPR du sulfureux chercheur chinois Jiankui He.

De nombreuses startups évoluant dans le domaine des biotechs ont éclos dans le sillage de cette invention. eGenesis, un des pionniers de la xenotransplantation, introduit des gènes humains dans des fœtus de porcs afin de fabriquer des poumons transplantables sur l’homme. Recombinetics crée avec la même technique des vaches sans cornes afin qu’elles se blessent moins dans les élevages. Une équipe de chercheurs de l’Imperial College of London travaille, par la technique génétique du CRSIPR-cas9, à l’éradication des moustiques Anopheles gambiae, l’un des principaux vecteurs du paludisme.

La seule citation du mot CRISPR déclenche un inventaire à la Prévert d’applications possibles. Des milliers d’articles scientifiques ont été consacrés à cette méthode et pas moins de 10 000 laboratoires répartis partout dans le monde y travaillent. Les expérimentations vont bon train, encadrées avec plus ou moins d’efficacité par le bon sens si ce n’est l’éthique scientifique ou la réglementation. S’ajoute à cette course contre la montre une compétition féroce pour l’attribution de brevets, de parts de marché ou d’avantages concurrentiels entre pays. Une géopolitique du CRISPR émerge avec d’un côté les pays sensibles aux dimensions éthiques et d’autres, moins regardant, qui recherchent avant tout à placer leurs pions sur l’échiquier mondial des biotechs.

Toutes sortes d’applications sont envisagées : thérapie génique, reconstitution d’espèces animales disparues, inactivation de gènes pour stériliser certaines espèces animales, modifications d’embryons humains à portée eugénistes ou thérapeutiques, etc. Mais aussi, applications craintes mais possibles dans des buts criminels ou terroristes. Et applications désormais industrialisées dans le domaine des biotechs végétales avec la mise sur le marché d’OGM « cachés » grâce à l’emploi du CRISPR.

Devant ce déferlement d’applications, les deux femmes qui ont inventé CRSPR s’avouent elles-mêmes un peu dépassées par les événements. Interrogée par Le Monde, Jennifer Doudna said : " Vous savez, même pour nous, c’est époustouflant. Le système que nous avons décrit […] est utilisé par tous les laboratoires de génétique. C’est assez inhabituel qu’une technologie perce à cette vitesse. Je pense que c’est dû à la facilité de sa mise en œuvre et au fait qu’elle fonctionne vraiment bien dans la plupart des cellules et des organismes, pour des raisons qu’on essaie encore de comprendre. Il faut aussi souligner que Crispr-Cas9 a été découvert alors que l’ensemble des biotechnologies qui l’accompagnent étaient déjà disponibles, notamment celles de séquençage des génomes. L’environnement était mûr. "

Engouement et inquiétudes

CRISPR est, parmi les biotechs actuelles, celle qui suscite le plus d’engouement mais aussi le plus d’inquiétudes. Dès les premières publications consacrées à cette technologie, les scientifiques ont compris qu’ils avaient là un outil des plus prometteurs pour vaincre les maladies mais aussi un des plus dangereux, un de ceux qui ne peuvent manquer de susciter des interrogations éthiques profondes.

Un rassemblement de chercheurs à Washington en décembre 2015, ressemblant étrangement à celui d’Asilomar tenu en 1975 qui s’inquiétait alors de la possible dissémination dans l’environnement de bactéries OGM, a appelé à « une grande vigilance ».

D’autres groupes internationaux de travail se sont constitués au fil du temps. En France, l’Académie de médecine et le Comité consultatif national d’éthique (CCNE) se sont penché très tôt sur cette question. Pour l’un de ses membres, Hervé Chneiweiss, la principale préoccupation réside dans l’application de CRISPR aux espèces vivantes nuisibles (par exemple les moustiques transmettant le paludisme), car l’impact de la modification de leur génome sur la biodiversité n’a pas encore pu être évalué. Interrogé par l’AFP, le magistrat Jean Marie Le Méné se montrait « prudent », en distinguant « l’usage que l’on fait de l’outil », car les modifications génétiques de l’embryon humain pourraient s’apparenter à de l’eugénisme. En outre, « les gamètes doivent rester absolument intouchables » et « devraient avoir un statut ontologique particulier ». Les débats dans la communauté scientifique vont toujours bon train. Mais curieusement, la société civile semble comme absente. Loin de ces questions qui jouent pourtant son avenir.

De la thérapie, à l’amélioration, et au transhumanisme

CRISPR est de ces inventions qui portent à la fois l’admiration et la peur. D’un strict point de vue thérapeutique, cette technologie suscite des espoirs extraordinaires. En effet, certaines de nos maladies sont directement liées à des variantes de nos gènes. C’est le cas pour ne citer que les plus fréquentes, de certaines maladies cardiovasculaires et de certains cancers. Dans d’autres cas, les médecins ont constaté que certains gènes protégeaient de la maladie. C’est le cas du gène CCR5, un récepteur qui permet l’entrée du virus du sida. Chez de rares personnes, ce gène est muté, ce qui le rend réfractaire à l’infection du VIH. Le CRISPR permettrait, en théorie, de généraliser l’inactivation de ce gène pour rendre tout le monde résistant à cette infection.

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On peut toutefois se demander si cette modification du génome ne risque pas de provoquer des effets délétères. Sommes-nous sûrs de cela ? Et a-t-on le droit de modifier ce gène pour toute notre descendance quand on sait que le même CCR5 permet aussi au système immunitaire de combattre certaines infections virales ?

Le cas des utilisations thérapeutiques pose problème mais les partisans d’une vision optimiste des choses expliqueront que toutes les précautions pourront être prises pour que des expérimentations, nombreuses s’il le faut, soient menées sur des animaux, afin que tous les effets pervers puissent être contrôlés. C’est le discours normal de la science qui innove. D’autre part, quel parent pourrait s’opposer à mettre en œuvre ces techniques si on lui garantit que son enfant sera exempt de ces maladies et qu’il vivra en bonne santé ? De plus, l’utilisation de ces technologies pour modifier les enfants à venir pose une question non seulement d’éthique mais aussi de responsabilité. En effet, les enfants pourraient reprocher à leurs parents, trop frileux sur l’usage des technologies génétiques, de ne pas avoir exploité toutes les possibilités pour les débarrasser d’une maladie potentielle, voire pour les « améliorer ». Cette logique de l’enfant « réifié », c’est-à-dire de l’enfant devenu un objet façonné par la volonté de ses parents, accroit la responsabilité dans des proportions sidérales. Les parents deviennent responsables de choisir comme de faillir dans le choix des bonnes caractéristiques de leurs enfants.

Toutefois, avec la même technologie, on peut aussi facilement passer de la thérapie à l’amélioration. Certains, déjà nombreux, pensent que ce type de techniques pourrait être utilisé pour augmenter les performances humaines : courir plus vite, avec plus d’endurance, plus de force, etc… En travaillant sur les gènes ont pourrait être plus intelligent, augmenter le QI de l’enfant à venir. C’est là le rêve des transhumanistes dont le slogan « From chance to choice » – de la Chance au choix – ouvre les porte d’un nouvel eugénisme.  Certains scientifiques, comme en France Laurent Alexandre, vont encore plus loin. Dans son livre La mort de la mort, il expliquait déjà en 2011 que si l’on se place du point de vue de la théorie de l’évolution, le recours à des manipulations génétiques de cette ampleur ne serait pas une option mais une nécessité absolue pour la survie de l’espèce en raison de l’affaiblissement de la sélection naturelle dans nos pays ultracivilisés et médicalisés.

 

 

 

 

 

Une sélection des articles de UP’ sur CRISPR

Sur les applications :

Sur les risques :

Sur les questions éthiques et juridiques :

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How do you protect crops from diseases, insects and other pests when pesticides have a serious sulphur smell? Scientific research proposes to modify plants using genetic editing resources. Biotechnology advocates swear that these modified plants are not GMOs and pose no risk to human health, biodiversity or the environment. Debates in Europe on this issue are well underway to protect consumers as much as possible and to implement the precautionary principle intelligently. The United Kingdom has decided to stop asking itself these dilemmas. Freed from European constraints by the magic of Brexit, the British are freeing themselves from these discussions and are proposing without delay to welcome and develop new genetic editing technologies on their soil.
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