Ces dernières années, dans le monde scientifique, le domaine de la génétique est l’un de ceux qui sont le plus marqués par d’importantes évolutions.

Définitions :

ADN : Acide DésoxyriboNucléique. C’est une molécule présente dans toutes les cellules vivantes et qui est le support de l’information génétique héréditaire. Elle ressemble à une double hélice composée de deux brins enroulés. Chaque hélice comporte un brin d’ADN complémentaire de l’autre et, constitué par une séquence de nucléotides (composants de base). Dans l’ADN, il y a quatre nucléotides : Adénine (A), Cytosine (C), Guanine (G) et Thymine (T). Ils se regroupent par paires : AT TA CG GC.

Génétique : (d’après le dictionnaire de la langue française, c’est la science de l’hérédité). La génétique s’intéresse donc aux caractères transmissibles de génération en génération.

Génome : ensemble des gènes portés par les chromosomes d’une cellule. Le génome est présent sous forme de l’ADN que l’on trouve dans le noyau de toutes les cellules de l’organisme. Ce sont les chaînes de bases de l’ADN (A, T, G et C) qui font la spécificité de chaque gène du génome.

Gène : Le gène est l’élément d’un chromosome constitué d’ADN et conditionnant la transmission et l’expression d’un caractère héréditaire déterminé. Les gènes sont les unités responsables de l’hérédité, qui contrôlent les caractères ou aptitudes propres à un organisme.

Génomique : qui se rapporte au génome, c’est-à-dire à l’ensemble des gênes portés par les chromosomes d’une cellule.

Maladie génétique : maladie due à une ou plusieurs anomalies sur un ou plusieurs chromosomes qui entraînent un défaut de fonctionnement de certaines cellules de l’organisme (exemple : la mucoviscidose, la trisomie 21…).

Mutation ponctuelle : changement de la structure du gène, affectant un ou plusieurs nucléotides (entre 1 et 10).

La génétique, un domaine sujet à de fortes évolutions

Ces dernières années, les chercheurs ont concentré leurs efforts sur un domaine particulier : la génétique. La maîtrise et la modification de notre code ADN pourraient avoir de grosses incidences notamment en matière de santé et de médecine. La thérapie génique permet ainsi, depuis des années, d’introduire la version appropriée d’un gène originellement défaillant dans l’ADN d’un individu.

Des innovations sont nées de ces travaux, comme “Crispr-Cas 9“. Cet outil est capable de modifier plus facilement et avec plus de précision, des séquences d’ADN. Il est en fait comparable à des ciseaux moléculaires pouvant s’introduire dans le génome et couper des parties précises d’ADN, dans n’importe quelle cellule. Succinctement, la combinaison Crispr/Cas9 joue le rôle d’une tête chercheuse qui localise le segment d’ADN défaillant avant de s’y déposer et le couper pour le neutraliser. La méthode Crispr/Cas9 permet donc de cibler le gène en question pour le neutraliser plus facilement et précisément. Une fois la séquence d’ADN coupée, les systèmes de réparation de la cellule vont recoller les extrémités des deux morceaux d’ADN créés par la coupure. Si les avancées apportées par cette technique étaient déjà considérées comme spectaculaires dans le domaine du génie génétique, des chercheurs sont allés encore plus loin en créant, ce que l’on peut appeler, un “crayon génomique“. Dès lors, il n’est plus question d’enlever une partie d’ADN mais de la réécrire à la lettre près. C’est une avancée majeure annonçant une révolution dans le domaine de la génétique !

Un “crayon génomique” pour réécrire l’ADN ?

Un “crayon génomique”, ABE (Adénine Base Editor), éditant directement l’ADN, a été mis au point par des scientifiques. Son but : combattre et même vaincre certaines maladies. Le “crayon génomique” modifie les bases nucléiques des séquences ADN. Cela revient donc à modifier les paires de lettres, constituant les branches d’ADN.Rappelons que ces bases chimiques sont l’adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). Leur ordre de succession détermine le patrimoine génétique de chacun d’entre nous. Plutôt que d’aller retirer une partie de l’ADN pour corriger une anomalie génétique, la nouvelle technique permet de réécrire le génome à la lettre près, une méthode plus flexible expliquée par le professeur David Liu, principal auteur de l’étude publiée dans le magazine Nature.

“Si l’on veut faire une analogie, si Crispr-Cas9 peut-être considéré comme un ciseau moléculaire, les éditeurs de bases sont des crayons. (…) Si pour certaines applications, les ciseaux sont le meilleur outil, pour d’autres, comme le fait de changer une seule base, le crayon est meilleur”.

A l’heure actuelle, l’équipe de chercheurs qu’il dirige a été en mesure de changer des paires de bases G-C en T-A. Environ 15% des maladies associées à cette mutation ponctuelle proviennent de cette modification. Or, le plus souvent (plus de la moitié des maladies liées à des mutations ponctuelles), l’anomalie provient d’une paire de bases G-C qui s’est transformée en une paire A-T. Les chercheurs étudient donc la possibilité de soigner plusieurs types de maladies grâce au “crayon génomique” comme la cécité, la surdité de naissance, les maladies du sang ou des maladies neurologiques. La technique est prometteuse, particulièrement suite à la réussite du professeur David Liu et de son équipe. Elle est une bonne alternative à la méthode Crispr afin de réparer les désordres causés par une mutation unique dans l’ADN. Mais, avant d’y parvenir, le chemin à parcourir est encore long. Il faut encore notamment réaliser de nombreuses expérimentations.

Des laboratoires travaillent déjà sur des projets. Des premières études ont montré qu’il était possible de retirer l’ADN du virus VIH d’une souris vivante. D’autres ont permis à des chercheurs de stocker un Gif (format d’image numérique) dans l’ADN d’une bactérie vivante. Aux États-Unis, ce sont des embryons humains qui ont été édités avec CRISPR mais, sans les réimplanter par la suite. En Chine, CRISPR a déjà été utilisé sur des humains pour traiter des cancers agressifs. Aux États-Unis, d’autres chercheurs se concentrent eux aussi sur le cancer. En 2018, les premiers essais sur plusieurs patients viseront à mesurer la sécurité et l’efficacité de cet outil. Toutefois, cette technique peut aussi actuellement provoquer d’autres mutations non désirées et est donc encore toujours à l’étude. En revanche son potentiel est énorme !

La communauté scientifique appelle à la prudence

Bien que prometteuses pour la recherche, ces techniques sont à utiliser avec beaucoup de prudence. Elles sont susceptibles d’avoir des effets inattendus. Elles soulèvent donc beaucoup d’espoir mais aussi des interrogations. Si certains chercheurs y voient une avancée majeure pour la recherche sur les maladies génétiques, d’autres mettent en avant un danger éthique de taille. En effet, puisque l’on peut modifier l’ADN à loisir, pourquoi ne pas modifier le génome de nos propres cellules, spermatozoïdes et ovules, pour créer un bébé “parfait”, sur mesure ? Cependant, si ces technologies permettent d’éviter que quelqu’un vive toute sa vie avec une maladie grave que l’on ne sait pas traiter, alors pourquoi l’interdire ? Cette interdiction constituerait une rupture dans la poursuite du progrès médical. Mais, étant donnés les enjeux, il semble évident d’explorer prudemment le potentiel de la modification génétique afin de garantir son efficacité et sûreté à tous, dans des conditions contrôlées.

C’est pourquoi, il serait raisonnable de la soumettre à une supervision publique et à un encadrement légal dont les contours devront être débattus démocratiquement. En ce début d’année 2018, le 18 janvier dernier ont débuté les états généraux de la bioéthique pour six mois de débats. Les ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 vont être au centre de nombreux de ces débats. Cet outil génomique qui permet donc de modifier facilement le génome, promet de guérir des maladies génétiques, par exemple en corrigeant les gènes d’un embryon. En plus de soulever des questions éthiques sur la modification du génome, les ciseaux moléculaires n’apparaissent pas totalement sûrs. En mai 2017, une étude montrait que des souris ainsi modifiées portaient des centaines de mutations inattendues. C’est justement pour cela qu’il est important de débattre dès maintenant de l’édition du génome. Car, comme le rappelle Hervé Chneiweiss, président du comité d’éthique de l’Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale (Inserm) interrogé par le journal Le Monde : “d’ici sept ans, ça aura évolué“. Or, les États généraux de la bioéthique ont lieu tous les sept ans en France.

Modifier l’ADN est possible !

Faut-il alors en avoir peur…?

Faut-il poser des limites éthiques à sa modification… ?

Sources :
https://www.nature.com/immersive/d41586-017-07763-y/index.html
https://www.terresacree.org/actualites/1643/actualite-avec-crispr-cas9-modifier-un-adn-devient-presque-aussi-simple-qu-un-copier-coller-123541
http://www.liberation.fr/sciences/2015/07/24/crisprcas9-une-methode-de-modification-genetique-a-la-fois-prometteuse-et-inquietante_1352779
https://www.afm-telethon.fr/glossaire/crisprcas9-90754
http://www.genethique.org/fr/abe-un-editeur-de-base-qui-vient-completer-loutil-crispr-68450.html#.WmN7Xrzia1s
https://www.sciencesetavenir.fr/sante/des-chercheurs-creent-un-crayon-genomique-pour-reecrire-les-lettres-de-l-adn_117739
http://www.lemonde.fr/societe/article/2018/01/17/bioethique-six-mois-de-debats-pour-une-loi_5242901_3224.html
Vidéos :
https://youtu.be/4YKFw2KZA5o
https://youtu.be/vVZkQAKN8TQ

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