Editer le génome : des conséquences imprévisibles ?

Publié le 16 Avr, 2021

Manipuler le vivant n’est pas sans risque. Ainsi, des bovins modifiés afin qu’ils soient dépourvus de cornes « ont été dotés par inadvertance d’une longue portion d’ADN bactérien dans leurs génomes », dont certains gènes qui confèrent une résistance aux antibiotiques.

Pourtant, en 2018, le chercheur He Jiankui n’a pas hésité à fabriquer les « premiers bébés génétiquement modifiés de l’histoire de l’humanité », Lulu et Nana (cf. Chine : la loi modifiée pour interdire les bébés génétiquement modifiés). Son objectif affiché était de les doter d’une version du gène CCR5 naturellement présente chez environ 1% des Européens du Nord dans le but d’immuniser ces enfants contre le VIH.

Le fiasco de Lulu et Nana

Les jumelles Lulu et Nana sont nées. Mais l’analyse de leur génome a révélé que les copies du gène CCR5 « n’ont pas été modifiées de manière uniforme ». « Nana s’est accidentellement vu ajouter une paire de bases supplémentaire à l’une de ses deux copies et en supprimer quatre à l’autre. Quant à Lulu, elle a hérité d’une copie dont 15 paires de bases ont été supprimées par inadvertance, ainsi que d’une version entièrement non modifiée. » Ainsi, elles se retrouvent dotées de versions de CCR5 « entièrement inventées ». Des modifications qui sont transmissibles à leur descendance.

En 2018, le gène CCR5 était essentiellement connu pour le fait de « laisser entrer le virus VIH dans les cellules ». Depuis, différentes fonctions lui sont attribuées : pour « le développement du cerveau, la récupération après un accident vasculaire cérébral, la maladie d’Alzheimer, la propagation de certains cancers et la réaction à une infection par d’autres agents pathogènes ». En effet, les protéines CCR5 « typiques » protègeraient contre toute une série d’agents pathogènes, tels que « le paludisme, le virus du Nil occidental, le virus de l’encéphalite à tiques, la fièvre jaune et les virus respiratoires comme la grippe ».

« Nous ne savons pas comment la vie de ces bébés va être affectée », indique Krishanu Saha, bio-ingénieur à l’université du Wisconsin-Madison, « à quel point elles seront sensibles à divers types de maladies infectieuses ».

Des effets hors cibles confirmés

Les effets « hors cibles » observés chez les jumelles ont été confirmés par d’autres expérimentations. Des chercheurs de l’Institut Francis Crick de Londres ont analysé les effets des ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 utilisés sur des embryons humains.

Bien que dans la majorité des cas les mutations induites par CRISPR-Cas9 aient été « de petites insertions ou délétions », dans 16% des cas « d’importantes mutations involontaires » ont été observées, mutations « qui n’auraient pas été détectées par les tests standard ». Les chercheurs suspectent des « délétions de sections d’ADN ou des réarrangements génomiques plus complexes ». Ce type de modifications génétiques involontaires pourrait conduire à des maladies comme le cancer. Leurs résultats ont été publiés dans la revue PNAS[1].

Moins de risques avec l’édition des cellules somatiques ?

Actuellement, la recherche se tourne vers l’édition de cellules somatiques. Une technique en cours de développement pour traiter un ensemble de pathologies et qui pourrait « représenter une avancée considérable dans la gestion de certains des troubles héréditaires les plus difficiles à traiter, ainsi que de maladies courantes comme le cancer ».

L’édition de cellules somatiques consiste à « modifier des cellules ordinaires, comme celles d’organes spécifiques tels que l’œil ». Des modifications a priori non héréditaires. Mais « quand nous injectons un outil d’édition du génome dans le cerveau pour cibler les neurones de l’hippocampe », « comment nous assurer que ces éditeurs de génome ne se déplacent pas vers les organes reproducteurs et ne finissent pas par toucher un spermatozoïde ou un ovocyte ? », pointe Krishanu Saha. Des risques qui pourraient réserver ce type de technique aux patients ayant dépassé l’âge de procréer.

Parfois cependant les modifications peuvent être mises en œuvre à l’extérieur du corps. Dans l’exemple de la drépanocytose, les globules rouges seraient extraits et traités en dehors du corps, permettant que l’outil d’édition du génome ne rencontre que les cellules ciblées.

Faire preuve d’humilité

« Étant donné le peu de connaissances que nous avons sur les fonctions de certains gènes dans notre environnement actuel », « nous devons être extrêmement prudents » lorsque nous effectuons des modifications avec des répercussions potentielles à très long terme, alerte Krishanu Saha. « Je suis surpris tous les jours » sur les nombreuses fonctions différentes des gènes, reconnaît-il, expliquant essayer être « aussi humble que possible ».

 

NDLR : Les recherches effectuées par chercheurs de l’Institut Francis Crick de Londres ont été menées en utilisant des embryons humains au stade de blastocyste. Les embryons qui comptaient « environ 200 cellules » avaient été donnés à la recherche par des couples en parcours de fécondation in vitro.

Au Royaume-Uni, l’utilisation des outils d’édition génétique est autorisée sur des embryons humains à des fins de recherche, à condition qu’ils ne soient pas réimplantés. Les embryons doivent être détruits après 14 jours de développement.

Ce type de recherche qui utilise les embryons humains comme matériau de laboratoire est problématique d’un point de vue éthique.

 

[1] Frequent loss-of-heterozygosity in CRISPR-Cas9–edited early human embryos, Gregorio Alanis-Lobato et al.

PNAS first published April 9, 2021;https://doi.org/10.1073/pnas.2004832117

Sources : BBC, Zaria Gorvett (12/04/2021) ; Phys.org, The Francis Crick Institute (12/04/2021) – Photo : iStock

 

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