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CRISPR-CAS9 : entre révolution médicale et défi éthique . 

CRISPR-CAS9 : entre révolution médicale et défi éthique . 

CRISPR-CAS9 : entre révolution médicale et défi éthique . 

 CRISPR-CAS9 : entre révolution médicale et défi éthique . 

 

sommaire 

 

CRISPR CAS est une technique de génie génétique surnommée “ ciseau génétique en biologie moléculaire par laquelle les génomes des organismes vivants peuvent être modifiés. Il est basé sur une version simplifiée du système de défense antiviral bactérien CRISPR - Cas9 . En délivrant la nucléase Cas9 complexée avec un ARN guide synthétique (ARNg) dans une cellule, le génome de la cellule peut être coupé à un emplacement souhaité, permettant aux gènes existants d'être éliminés et / ou de nouveaux ajoutés in vivo (dans les organismes vivants). Son importance s'étend dans diverses applications et divers domaines notamment dans la prise en charge des cancers dans le domaine médical , dans l'agriculture, l'élevage etc… 

Nouvelle technologie, rapide , simple, révolutionnaire etc… Au- delà des avantages qu'il octroie, étant un outil qui retouche le génome humain, il est aisé de se poser les questions éthiques sur la société dans laquelle nous voulons vivre . En 2015 on se souviendra du chercheur qui a outrepassé les limites en modifiant les gènes de l' embryon . 

Ainsi donc , des voix se lèvent pour exiger l'encadrement dudit outil par un comité éthique.

introduction 

 

L’édition du génome (de l’anglais genome editing) consiste à modifier le génome d’une cellule avec une grande précision. Il est possible d’inactiver un gène, d’introduire une mutation ciblée, de corriger une mutation particulière ou d’insérer un nouveau gène. Cette technique de génie génétique fait appel à des nucléases modifiées, appelées « ciseaux moléculaires ».

 

Elle permet d’effectuer des modifications génétiques ciblées dans tout type de cellule, grâce à des ciseaux moléculaires spécifiques. Disponibles depuis les années 80, ces outils ont gagné en efficacité et en spécificité au cours du temps.

Elle permet aux chercheurs d’effectuer les modifications génétiques de leur choix, afin de développer des modèles cellulaires et animaux sur mesure, pour progresser dans la connaissance du développement des organismes vivants, des maladies, ou encore pour tester des molécules thérapeutiques. 

 

au jour d'aujourd'hui nous avons quatres éditeurs génomiques dont Le méganucléase, Les nucléases à doigts de zinc, Les TALENs, CRISPR-Cas utilisés par les chercheurs, une dizaines d’essai cliniques et plus de 4350 études portant sur CRISPR CAS9 (1) 

 

CRISPR CAS9 

 

 L'édition du génome par le système CRISPR (répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées) / Cas9 (gene 9 associé à CRISPR) a été transformatrice en biologie. Découvert à l'origine comme un système immunitaire procaryote adaptatif, CRISPR / Cas9 a été réutilisé pour l'édition du génome dans une large gamme d'organismes modèles, de la levure aux cellules de mammifères. 

En octobre 2020, le prix No label de chimie a été attribué à Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna pour le développement d'une méthode d'édition du génome, en l’occurrence, le système d'édition CRISPR-Cas9 (3) 

Principe

Le système CRISPR/Cas9 est un nouveau système simple, rapide et efficace pour couper l’ADN à un endroit précis du génome, dans n’importe quelle cellule. Il est constitué d’un « ARN guide », qui cible une séquence d’ADN particulière, associé à l’enzyme Cas9, qui, comme des ciseaux moléculaires, coupe l’ADN.

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.

Il y a alors 2 possibilités :

  •  en l’absence de séquence de jonction modèle, le processus de réparation rajoute ou enlève quelques nucléotides à chacune des extrémités d'ADN afin de pouvoir les recoller ; cela provoque des « anomalies » dans la séquence d’ADN ciblée : le gène devient alors aléatoirement inactif ou réparé ;
  • En présence d’une séquence d'ADN synthétique sans anomalie génétique apportée par les chercheurs dans la cellule, le processus de réparation l’intègre au niveau de la coupure : le gène est alors réparé ou corrigé.

application 

 

Le système CRISPR/Cas9 est un outil précieux pour la manipulation génétique. Les applications pratiques sont maintenant en développement dans les domaines de la médecine et la production d’aliments notamment des applications portant sur la prise en charge du paludisme, des cancers , dans la lutte contre la faim qui ravage tant les pays en développement . 

Plusieurs études sont menées afin d’élargir les applications possibles du système CRISPR/Cas9, l’utilisation de nucléases Cas9 provenant d’autres organismes que S. pyogenes peut s’avérer utile [5]

 

Défi éthique de Crispr-CAS9

 

Avec Crispr-CAS9 les chercheurs ont la possibilité d’uti­liser ces ciseaux pour provoquer des mutations dans les cellules germinales comme les spermatozoïdes ou les ovules, et soigner en amont plusieurs maladie certes un problème éthique s'y oppose.

En avril 2015, la question cesse d’être théorique avec la publication d’une étude chinoise expérimentale. Les chercheurs ont utilisé ces ciseaux moléculaires pour modifier l’ADN d’embryons humains atteints d’une maladie monogénique : la bêta-thalassémie. Dès lors, impossible d’ignorer les interrogations éthiques soulevées par l’ingénierie du génome. A-t-on le droit de modifier le génome d’embryons humains et ainsi celui de générations futures ? Comment contrôler ces nouveaux organismes génétiquement modifiés par cette technique ? etc… 

 

conclusion 

 

Crispr cas9 est un outil révolutionnaire du monde médical actuel et futur , aujourd’hui des milliers de laboratoires de recherche du monde entier l'utilisent pour une éventuelle piste de solution dans le monde de la santé. La simplicité de sa mise en œuvre a permis une diffusion très rapide de son utilisation au sein de la communauté scientifique. 

Cependant étant un outil scientifique qui concourt à l'édition des gènes il doit être utilisé avec précaution et sous d’une bonne éthique.

En effet, il suffit d’une protéine Cas9 pour couper l’ADN et d’un ARN guide spécifique de la séquence ciblée. L’ARN guide, qui doit être adapté à chaque fois, est très facile à fabriquer, ce d’autant que des logiciels (libres d’accès) ont été mis au point pour déterminer les meilleures séquences à utiliser selon le gène ou la séquence ciblée.

 

Référence

 

1)Noelia Lander,a Miguel A. Chiurillo,a and Roberto Docampoa,b , 2017 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Lander%20N%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=27315329 ) 

 

2)INSERM, https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/edition-genomique ) 

 

3) The Nobel Prize in Chemistry 2020 », Nobelprize.org. 

 

4) Jinek M, Jiang F, Taylor DW, et al. Structures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activation. Science 2014 ; 343 : 1247997. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar] 

 

5) Fonfara I, Le Rhun A, Chylinski K, et al. Phylogeny of Cas9 determines functional exchangeability of dual-RNA and Cas9 among orthologous type II CRISPR-Cas systems. Nucleic Acids Res 2014 ; 42 : 2577–2590. [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]