Gambits du génome

Mon père aimait faire de la randonnée dans les forêts tropicales près de chez nous sur la grande île d'Hawaï, souvent pour chasser des champignons avec Don Hemmes, son collègue de l'Université d'Hawaï. Le but de ces voyages n'était pas de récolter des champignons mais de les photographier pour un projet de recherche que dirigeait Hemmes. Lorsque je les accompagnais, j'étais toujours frappé par l'incroyable diversité des champignons que nous trouvions. Ayant appris un peu sur la génétique à l'école, je me suis demandé quels types de modifications de l'ADN étaient responsables de la gamme de couleurs, de formes et de tailles de ces organismes. Et comment pourrions-nous comprendre de telles signatures moléculaires ?

Jennifer A. Doudna

Avance rapide d'environ 30 ans, et il est devenu courant de séquencer les génomes entiers des organismes et d'interpréter ces informations pour révéler les causes sous-jacentes des traits observables. Une technologie simple et efficace pour apporter des modifications précises à ces séquences génomiques, développée en exploitant un système utilisé par les bactéries pour combattre les infections virales, a explosé et est devenue largement utilisée. La technologie, appelée CRISPR, repose sur une enzyme programmable coupant l'ADN appelée Cas9, ainsi que sur son ARN guide, pour permettre aux scientifiques de modifier les informations génétiques dans les cellules, les tissus et les organismes entiers. Les scientifiques l'ont utilisé pour générer de nouvelles souches de blé, pour guérir une maladie génétique du foie de souris adultes et pour produire des cellules fongiques altérées capables de synthétiser efficacement des biocarburants. La technologie CRISPR-Cas9 a ouvert un monde d'opportunités de recherche qui étaient inconcevables il y a seulement trois ans. La technologie profitera à l'humanité à bien des égards.

Il y a aussi une appréciation croissante des risques encourus. La technologie CRISPR-Cas9 peut, par exemple, être utilisée pour modifier l'ADN des cellules germinales ou des embryons, entraînant des modifications permanentes de la composition génétique de chaque cellule différenciée dans un organisme résultant - et de la progéniture de cet organisme (voir Ingénierie du bébé parfait ). Le système est si efficace que les changements génétiques qu'il introduit pourraient se propager d'eux-mêmes. De telles applications pourraient être utilisées pour guérir les maladies génétiques chez l'homme ou pour limiter l'aptitude des organismes porteurs de maladies, mais les complexités de l'interaction génétique signifient que ces utilisations pourraient également avoir des conséquences imprévues, déclenchant peut-être d'autres maladies.

Des recherches sont nécessaires pour comprendre l'utilité et les risques de CRISPR-Cas9 dans les cellules, y compris les cellules germinales humaines, ainsi que les risques inhérents à toute application clinique humaine qui pourrait être possible à l'avenir. Nous devrions étudier les ramifications de l'utilisation de l'ingénierie du génome pour contrôler les organismes, tels que les moustiques, qui peuvent propager le paludisme ou la dengue. Alors que nous devrions adopter cette technologie, les scientifiques doivent également se rassembler pour guider leurs pairs et les régulateurs quant à son utilisation responsable.

Jennifer A. Doudna est professeur de biologie et de chimie à l'Université de Californie à Berkeley. Elle a été l'une des inventrices de la technologie CRISPR.

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