• Comment modifier un ADN avec CRISPR (suite)

        Je vous ai décrit, hier, le mécanisme de modification de l’ADN de virus  par les bactéries, afin de se vacciner, en utilisant un ARN guide contenant une séquence caractéristique de l’ADN viral, qui retrouvera cette séquence sur le virus infectant, et d’une enzyme CAS, capable de couper cette séquence en un endroit très précis, ce qui empêche le virus de se reproduire.

    Faisons d'abord un peu d'historique quant aux essais de modification d'ADN.

        Lorsqu’il s’agissait de couper en laboratoire l’ADN de cellules en expérimentation, que pouvait on faire?
        Bien avant que, en 1944, l'on connaisse l'ADN en tant que support génétique, et que l'on puisse déterminer un génome, l'homme a fait des croisements d'animaux et de plantes, et a ainsi modifié l'ADN, car c'est le seul moyen de modifier durablement un organisme.
        Les scientifiques avaient aussi montré que les rayonnements ionisants, des produits chimiques ou des virus pouvaient entraîner des mutations génétiques, mais on ne pouvait les orienter et elles semblaient se faire « au hasard ».
        La première modification volontaire ciblée du génome d'une cellule animale a été faite en1985, en échangeant deux séquences très proches, l'une de l'ADN de la cellule, par une autre introduite dans la cellule.
        En 1988 Mario Capecchi et son équipe, mettent au point une méthode permettant de cibler et de modifier un gène dans une cellule animale, ce qui lui vaudra le prix Nobel en 2007. En 1994, des biologistes de l'Institut Pasteur montrent que la réparation naturelle d'un gène accidentellement coupé est facilitée si on pratique une coupure avec une enzyme de levure.
        Les chercheurs ont alors essayé de fabriquer des protéines qui reconnaissent de façon spécifique une séquence particulière d'ADN, et de les coupler à des enzymes qui coupent la séquence au bon endroit désiré. Ces composants étaient très difficiles et longs à fabriquer
        En 2010, l'université du Minnesota a utilisé une enzyme fabriquée par une bactérie, qui reconnaissait certaines séquences d'ADN, et en la combinant a une protéine capable de couper le brin. Cette méthode était beaucoup plus simple mais encore laborieuse.
        L'utilisation des enzymes CAS des bactéries et des ARN guides va considérablement faciliter les modifications d’ADN et les rendre très rapides au niveau de la synthèse des produits nécessaires.

    Comment procéder avec CRISPR ?

        Il faut fabriquer un petit ARN, composé de l'ARN «TRACR" et de l'ARN issu de la séquence d'ADN que l'on veut sectionner, et on le couple avec l'enzyme CAS (voir les explications de mon article d'hier). L'introduction de plusieurs petits ARN dans la cellule permet même de réaliser plusieurs coupures simultanées.
        Le schéma ci dessous' tire de l'article de la revue "Pour la science", montre le processus :

    http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/reparationADN.jpg

        Depuis cette avancée technologique en 2013, les études de modifications génétiques en laboratoire de cellules animales et végétales se sont multipliées. Grâce à cette technique CAS, il est possible de couper avec précision n'importe quelle séquence de l'ADN de n'importe quelle cellule et d'y introduire des séquences autres (entre les brins coupés ou à la place d'une séquence ôtée entre deux coupures).
        De plus les chercheurs ont modifié les protéines CAS pour l'inhiber dans certaines conditions, ou au contraire l'activer, par exemple en présence de lumière ou de certains produits chimiques. ARN guides et la protéine CAS peuvent aussi maintenant être éliminés naturellement par la cellule, une fois la mutation réalisée, ce qui est très important au plan sécurité, pour éviter des modifications intempestives ultérieures.

    Les applications médicales futures.

        De telles mutations provoquées ouvrent des horizons nouveaux en thérapeutique, surtout en ce qui concerne les maladies génétiques, car on peut espérer trouver un  moyen de modifier les anomalie génétique à leur origine.
        Deux grands problèmes toutefois : il y a en général une multitude de gènes responsables de la maladie et il faudrait les modifier presque tous; il faut par ailleurs introduire la mutation dans un très grand nombre de cellules.
        Mais on peut aussi espérer réparer des cellules souches in vivo, voire réparer un organe défectueux quand la dégénérescence de l’organe est du à une mutation.
        On pourra peut être trouver des solutions durables contre le diabète ou l’excès de cholestérol, ou bloquer l’infection de certains virus.

        Enfin l’étude de modifications génétiques de plantes et de leurs conséquence sera  grandement facilitée.
        C’est donc bien une grande avancée que ces progrès, bien peu décrits par les médias.
        On peut penser aussi à pratiquer des modifications sur le génome d’embryons humains pour éviter des enfants anormaux, ce qui serait un grand progrès.
        Mais évidemment, comme toute avancée scientifique, cela pose des problèmes d’éthique car une découverte peut être mal utilisée, et notamment pour des recherches de nature eugénistes..
    (voir mon article sur les jumelles chinoises génétiquement modifiées.)

     

    Partager via Gmail

  • Commentaires

    Aucun commentaire pour le moment

    Suivre le flux RSS des commentaires


    Ajouter un commentaire

    Nom / Pseudo :

    E-mail (facultatif) :

    Site Web (facultatif) :

    Commentaire :