Une étude sur l'édition de gènes dans des embryons humains pointe vers des essais cliniques

Une équipe de scientifiques basés aux États-Unis qui ont modifié génétiquement des dizaines d'embryons humains pour supprimer un gène de la maladie affirment avoir jeté les bases pour essayer de créer les premières personnes génétiquement modifiées.

Shoukhrat Mitalipov et ses collègues de l'Oregon Health and Science University ont utilisé avec succès l'outil d'édition de gènes CRISPR-Cas9 pour corriger une erreur d'ADN pathogène dans des dizaines d'embryons humains à un stade précoce.

Le projet d'édition d'embryons, le plus important du genre jamais entrepris, a été décrit pour la première fois la semaine dernière par Examen de la technologie MIT .

Selon un rapport détaillé publié aujourd'hui dans La nature , les scientifiques ont démontré qu'il était possible de corriger une mutation dans un gène appelé MYBPC3 qui cause une maladie cardiaque familiale mortelle connue sous le nom de cardiomyopathie hypertrophique.

Les scientifiques ont déclaré que la procédure était étonnamment efficace et que des essais cliniques pourraient éventuellement être envisagés. 'Avec cette mutation particulière, nous avons déjà fait le travail préparatoire, nous sommes donc probablement beaucoup plus proches des applications cliniques', a déclaré Mitalipov lors d'une conférence téléphonique avec des journalistes. 'Les essais cliniques signifieraient en fait l'implantation de certains de ces embryons dans le but d'établir une grossesse et de surveiller les naissances d'enfants et, espérons-le, de suivre les enfants.'

Cette avancée spectaculaire approfondira le débat sur l'opportunité d'utiliser la technologie d'édition pour intervenir dans le pool génétique humain. Les critiques ont fait part de leurs inquiétudes quant au fait que la modification des embryons crée des risques inconnus pour les enfants et constituerait une pente glissante vers des bébés sur mesure génétiquement améliorés.

La justification médicale de la modification de la lignée germinale, c'est-à-dire la modification d'un embryon, est de réparer un défaut génétique avant même la naissance, en veillant à ce qu'un trait ne soit pas transmis aux générations futures. 'Cela éradiquerait complètement la mutation génétique et cette maladie de la lignée d'une famille', déclare Mitalipov.

Auparavant, trois rapports d'expériences d'édition du génome sur des embryons humains ont émergé de Chine. Mais le travail de Mitalipov était beaucoup plus étendu, impliquant la création d'environ 150 embryons humains, bien plus que toute étude précédente.

Dans chaque cas, des ovules provenant de donneurs sains ont été fécondés avec le sperme d'un seul homme porteur de la mutation cardiomyopathie.

Mitalipov dit qu'il pense que l'édition de gènes pourrait être utilisée comme outil préventif pour réduire le risque à vie d'un nouveau-né de contracter un large éventail de maladies, y compris le cancer. Par exemple, CRISPR pourrait être injecté dans des embryons pour fixer des mutations du gène BRCA qui sont associées à un risque élevé de cancer du sein et de l'ovaire.

Certaines personnes dont les familles sont touchées par une maladie héréditaire disent qu'elles n'hésiteraient pas à utiliser la technologie, si elle était disponible. Lisa Salberg, 49 ans, qui a été diagnostiquée avec la même maladie cardiaque génétique à l'âge de 12 ans, dit que si elle avait des enfants maintenant, elle choisirait l'édition génétique en une minute.

Salberg, qui est la fondatrice de l'Association de cardiomyopathie hypertrophique, dit que son père avait la maladie et que sa fille en a également hérité. On m'a dit à 12 ans que je pouvais mourir subitement et que personne ne pouvait rien y faire, dit-elle. Je n'ai jamais connu la santé.

Les sceptiques de l'édition de la lignée germinale soutiennent que la modification des gènes dans les embryons n'est pas nécessaire. En effet, les femmes qui subissent une fécondation in vitro peuvent opter pour le diagnostic génétique préimplantatoire, un test effectué sur des embryons FIV pour déterminer s'ils sont affectés par une mutation génétique.

Dans le cas de l'erreur du gène MYBPC3, connue sous le nom de maladie autosomique dominante, la moitié des embryons d'un couple seraient porteurs de la maladie, mais la moitié ne le serait pas. Les médecins ne peuvent donc tester et transférer que des embryons sains.

L'existence de l'option de test signifie que l'édition génétique des embryons a «une fenêtre d'opportunités très étroite», explique Lluís Montoliu, chercheur en génome au Centre national de biotechnologie de Madrid, en Espagne. Pour les femmes âgées de 35 à 40 ans, le diagnostic préimplantatoire a été utilisé dans environ une tentative de FIV sur quatre aux États-Unis l'année dernière, selon la Society for Assisted Reproductive Technology.

Cependant, Paula Amato, l'une des auteurs de l'étude et professeur d'obstétrique et de gynécologie à l'Université de la santé et des sciences de l'Oregon, affirme que la réparation des embryons augmenterait le nombre d'embryons sains et, potentiellement, entraînerait une réussite plus rapide de la grossesse.

Dans leur étude, les chercheurs ont découvert que l'efficacité du processus d'édition était maximale lorsque CRISPR était injecté dans des ovules avec du sperme. Lorsque cela a été fait, 42 des 58 embryons modifiés se sont révélés exempts de la mutation de la cardiomyopathie hypertrophique.

En d'autres termes, l'édition CRISPR a augmenté le nombre d'embryons sains des 50% attendus à environ 72%. Les 16 embryons restants ont subi des insertions ou des suppressions génétiques indésirables, démontrant que la technique d'édition doit encore être améliorée.

La réparation des gènes tôt dans la vie pourrait également générer d'énormes économies pour la société et le système médical. Salberg peut nommer six parents, dont un grand-oncle de 19 ans et une sœur de 36 ans, décédés prématurément de la maladie. Elle s'est déjà fait implanter cinq défibrillateurs, a subi un accident vasculaire cérébral, a perdu une partie de sa vision et, il y a six mois, a subi une transplantation cardiaque. 'Vous commencez à faire le calcul, et CRISPR serait bien moins cher', dit-elle. 'Si vous me disiez que nous pourrions revenir en 1967 et que ma mère pourrait faire du montage CRISPR pour supprimer la mutation [hypertrophic cardiomyopathy] afin que je ne l'aie pas, j'aurais une vie très différente à bien des égards. '

La cardiomyopathie hypertrophique affecte environ une personne sur 500 et peut entraîner une insuffisance cardiaque soudaine chez les personnes qui semblent en bonne santé.

Mais la modification de la lignée germinale sera sans aucun doute confrontée à des défis allant au-delà du laboratoire, en particulier aux États-Unis. Bien que le concept ait été sanctionné par des organismes scientifiques dans des circonstances limitées, les National Institutes of Health ne financent pas la recherche sur les embryons humains et le Congrès américain a interdit l'alimentation et Drug Administration d'approuver tout essai clinique.

«Il y a un long chemin à parcourir, en particulier si vous souhaitez mener cette étude de manière réglementée. On ne sait pas à ce stade quand nous pourrions passer à autre chose », déclare Mitalipov. 'Nous serions favorables au transfert de cette technologie vers d'autres pays.'

Les scientifiques disent que leurs recherches ont réservé plusieurs surprises. La première était que le processus d'édition s'est déroulé de manière inhabituelle. Les embryons injectés avec CRISPR semblaient utiliser le gène maternel sain pour guider la correction de la mutation, mais ignoraient un modèle d'ADN fourni par les scientifiques.

Mitalipov soutient que cela signifie que la procédure ne devrait pas être appelée édition de gènes, mais qu'il s'agit plutôt d'une forme assistée de réparation naturelle de l'ADN. L'argument signifie que les enfants nés de tels embryons ne pourraient pas, à proprement parler, être considérés comme génétiquement modifiés.

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