L'échange scientifique se rencontre derrière le boom de l'édition de gènes

La technologie d'édition de gènes appelée CRISPR est probablement la technologie qui se répand le plus rapidement dans l'histoire de la biologie.

Voici une raison : chaque jour de la semaine à 8 heures du matin dans les bureaux d'AddGene à Cambridge, Massachusetts, les stagiaires commencent à charger des colis UPS contenant le matériel ADN brut nécessaire à l'édition génétique, l'envoyant aussi loin que le Zimbabwe et la Croatie.

AddGene est une organisation à but non lucratif qui existe pour aider les scientifiques à partager leurs inventions sur l'ADN. Considérez-le comme un Amazon.com pour les pièces biologiques. N'importe qui peut en soumettre un ou commander la pièce de quelqu'un d'autre pour 65 $.

Un accès facile à la technologie d'édition de gènes est ce qui a permis aux laboratoires du monde entier d'entrer dans le jeu. L'année dernière, il y avait plus de 1 300 articles scientifiques sur CRISPR, et il a été utilisé pour tout faire, de la guérison de la dystrophie musculaire chez la souris à la fabrication de beagles super musclés.

Et vous souvenez-vous de ces scientifiques chinois qui ont déclenché une tempête éthique en éditant des embryons humains ? Ils ont également obtenu leurs ingrédients par correspondance auprès d'AddGene.

AddGene a été lancé en 2004 par une étudiante diplômée, Melina Fan, qui en avait assez d'essayer de mendier et de troquer les matériaux essentiels dont elle avait besoin. Pourquoi ne pas créer un référentiel central auquel chacun peut contribuer ?

Le partage est quelque chose dont les gens ne parlent pas assez, explique Patrick Hsu, biologiste au Salk Institute. Cela a considérablement accéléré l'adoption de CRISPR. D'une certaine manière, AddGene vous montre pourquoi cela vaut la peine de se battre. C'est entre les mains de tout le monde et ça change tout.

Certes, une vilaine bataille de brevets se déroule pour savoir qui contrôle les droits commerciaux sur CRISPR. Mais cela n'affecte pas le partage entre les laboratoires, car les brevets ne limitent pas directement ce que les scientifiques fondamentaux peuvent faire.

Un partage plus rapide fait partie d'un mouvement de science ouverte qui change la biologie. Au lieu de garder les résultats secrets pendant un an en attendant un grand La nature papier, les biologistes ont commencé à suivre l'exemple des physiciens, qui sont faire éclater des papiers sur des serveurs de pré-impression afin que chacun puisse y jeter un œil et donner son avis.

Voici comment cela fonctionne : le langage de l'ADN est un code, mais il est physique. Il est composé de chaînes de bases chimiques étiquetées A, G, C et T. Pour l'expédier, AddGene envoie des flacons de E. coli bactéries avec les précieux morceaux d'ADN épissés en mini-chromosomes, appelés plasmides.

Il existe environ 45 000 plasmides parmi lesquels choisir. Vous voulez faire réagir les cellules cérébrales d'une souris à la lumière ? C'est le plasmide numéro 20298, déposé par Karl Deisseroth, le célèbre co-inventeur de l'optogénétique à Stanford. Besoin de désactiver chaque gène d'une mouche des fruits, un par un ? C'est le numéro 64750.

Derrière l'engouement pour CRISPR se trouve la salle du courrier d'AddGene, qui envoie de l'ADN à plus de 250 laboratoires par jour.

L'ADN le plus fréquemment commandé de tout le code est de fabriquer Cas9, la protéine d'édition utilisée dans CRISPR. Depuis 2013, les ingrédients de CRISPR ont été envoyés plus de 60 000 fois, déclare Joanne Kamens, directrice exécutive d'AddGene. Une fois qu'un laboratoire a des bactéries hébergeant le gène, il peut en fabriquer d'autres. C'est une ressource renouvelable.

Hsu, qui installe actuellement son laboratoire en Californie, venait de commander 10 plasmides le jour où je lui ai parlé. Il a tapé son nom et son numéro de téléphone et a appuyé sur acheter. AddGene a facilité ces échanges en mettant en place des accords juridiques à l'emporte-pièce. Pour les centres de recherche comme Salk qui s'inscrivent, commander du matériel génétique à une autre université est une affaire en un clic plutôt qu'un voyage au service juridique. La partie ingénieuse était de se débarrasser de la paperasse, dit Hsu.

Le partage de ces gadgets génétiques ne s'étend pas aux entreprises, puisque les universités espèrent toujours les faire payer. Hsu dit que lorsqu'il travaillait pour la startup d'édition de gènes Editas Medicine, également à Cambridge, il ne pouvait pas commander auprès d'AddGene. Au lieu de cela, il a dû laborieusement recréer de longues étendues d'ADN dont il avait besoin. Je synthétisais de l'ADN avec des dollars de VC, dit-il.

L'idée de la biologie synthétique - mélanger et assortir des parties biologiques pour fabriquer des choses - a conduit à beaucoup de respiration lourde dans les médias. Les Legos biologiques, nous dit-on, transformeront la vie en simple plug-and-play. Un concours annuel de biologie synthétique bien connu, iGEM, demande aux étudiants de construire des choses comme des bactéries clignotantes en utilisant des parties d'ADN définies fournies dans un kit.

En réalité, la biologie n'est pas aussi ordonnée qu'un kit Ikea. Les chercheurs affirment qu'AddGene est devenu le magasin de pièces détachées de facto de la biologie en résolvant des problèmes pratiques. [C'est] pour les scientifiques en exercice, déclare Marcel Bruchez, ingénieur génétique à l'Université Carnegie Mellon, qui a soumis de l'ADN cette année afin que d'autres puissent utiliser une technique qu'il a créée pour faire briller les cellules. Ils aiment le chaos. Il s'agit de collectionner le désordre.

Si AddGene n'était pas une organisation à but non lucratif, ce serait une entreprise décente. Il a vendu pour 8 millions de dollars d'instructions ADN l'année dernière et a encaissé un surplus de 2 millions de dollars. Kamens dit qu'il investira l'argent supplémentaire pour étendre ses efforts.

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