Évitons la course à l’invention de nouvelles techniques de génie génétique et sautons du train CRISPR avant qu’il ne déraille ! Photo : Shutterstock
"As-tu sauté dans le train du CRISPR ? Crois-tu que la promesse CRISPR va changer le monde et la vie" ? Alors il est temps de briser ce battage médiatique !" Ce qui semble, à première vue, être une critique de la technique CRISPR/Cas est en réalité une publicité pour promouvoir le « Prime Editing », une variante sophistiquée de la méthode CRISPR/Cas. Suite aux révélations sur l’absence de précision de la méthode CRISPR/Cas9, de nouvelles techniques de mutation par génie génétique ont vu le jour comme l’édition de bases (« Base Editing ») ou l’édition par amorçage (« Prime Editing »). Le mécanisme de promotion est toujours le même. Chaque technique est présentée comme plus précise que la précédente et capable de révolutionner le génie génétique et la médecine. Au-delà des nombreuses promesses sans lendemain, il est néanmoins probable qu’une de ces technologies remplacera CRISPR/Cas dans le domaine de la sélection végétale par mutagénèse dirigée.
Depuis sa publication dans la revue Nature fin octobre 2019, l’édition génétique par amorçage (« Prime Editing ») a été très bien accueillie par les médias. Bien que le Prime Editing n'en soit qu'à ses premiers stades de développement, il est déjà salué par la presse comme une méthode à succès qui révolutionnera le génie génétique et la médecine et permettra des thérapies géniques pour plus de 80% des maladies héréditaires incurables, comme la drépanocytose. Il pourrait également être utilisé pour le développement de plantes et d’animaux génétiquement modifiés.
Ce nouvel outil est présenté comme encore plus précis que CRISPR/Cas9 mais cette mécanique promotionnelle a un air de déjà-vu. Dans la compétition acharnée dans le développement de nouveaux outils de mutagénèse par génie génétique, chaque nouvelle technique est plus précise que la précédente et va révolutionner la science et la médecine. Afin de promouvoir la technique CRISPR/Cas9, le génie génétique classique, qui avait auparavant été décrit comme un génie polyvalent, a rapidement été qualifié de grossier et peu fiable. Les ciseaux moléculaires CRISPR/Cas9 étaient alors décrits comme un scalpel moléculaire de grande précision. Lorsque les défauts de précision de la méthode CRISPR/Cas9 ont été révélés, les partisans du génie génétique ont tenté de combattre ces révélations. Maintenant, les développeurs du Prime Editing mettent en avant les défauts de CRISPR/Cas9 et remettent en question sa précision. Qu’en est-il vraiment ?
Le « Prime Editing » est-il plus précis ? Et va-t-il remplacer CRISPR/Cas9 ?
L'inconvénient des ciseaux moléculaires CRISPR/Cas9 est de couper les deux brins dont est formé le fil de la molécule d’ADN et de laisser la réparation de ce brin endommagé à la cellule. Une coupure du fil de l’ADN est fatale à la cellule et déclenche un mécanisme de réparation automatique. Cependant, ce mécanisme est imprécis et insère à l’endroit de la coupure des fragments de matériel génétique aléatoire. Dans la méthode CRISPR/Cas9, des outils supplémentaires sont introduits dans la cellule pour essayer de diriger ce mécanisme de réparation et introduire des changements souhaités. Mais, la réparation entraîne souvent des mutations indésirables, ce qui explique pourquoi CRISPR/Cas9 est particulièrement utilisée pour brouiller le code de l’ADN et désactiver certains gènes.
Le Prime Editing utilise une enzyme Cas9 modifiée fusionnée à une autre enzyme, la transcriptase inverse. Cette méthode induit moins de dommages à l’ADN. L’enzyme Cas9 modifiée ne coupe qu’un seul des deux brins de l’ADN, ce qui n’induit pas une rupture complète du fil de l’ADN. Comme il n'y a pas de rupture « double brin », le système de réparation de la cellule n'est pas enclenché, ce qui est moins susceptible d'entraîner des erreurs. La réparation du brin d’ADN est ensuite effectuée à l’endroit de la coupure par l’action de la transcriptase inverse guidée par un ARN lié à CRISPR. Si ce brin réparé selon les instructions de l’ARN guide contient une différence de séquence par rapport au gène naturel, la cellule s’occupe de modifier le deuxième brin d’ADN et il y a introduction d’une mutation. L’endroit de cette mutation est dirigé par l’homme. Le système de « Prime Editing » semble donc particulièrement efficace pour faire de la mutagénèse dirigée.
D’après les premières estimations, des mutations « hors-cible » ne devraient se produire que dans un dixième des cellules modifiées par « Prime Editing », alors que 90% des cellules présentent des effets hors cible après modification par CRISPR/Cas9. Néanmoins, il faudra attendre la génération d’animaux de laboratoire génétiquement modifié par « Prime Editing » pour clairement comparer les taux d’effets « hors-cible » ou observer tout autre effet indésirable.
Quels sont les risques ?
Cette nouvelle technique a été testée sur quelques types de cellules humaines et sur des cellules nerveuses de souris. On ne sait pas si et avec quelle efficacité les nouveaux ciseaux génétiques fonctionneraient dans d'autres types de cellules, par exemple, des cellules embryonnaires utilisées dans la fabrication d’organismes modifiés génétiquement. Le nouvel outil est donc encore immature pour une utilisation chez des patients humains.
Même si cette technique semble, à première vue, plus précise. Elle nécessite l’introduction d’une enzyme virale, la transcriptase reverse, dans les cellules. L’activité de cette enzyme doit être extrêmement bien contrôlée afin d’éviter d’interférer avec les fonctions vitales de la cellule et ne pas générer d’effets indésirables. Cet aspect doit être testé.
En conclusion
Il est prématuré et irresponsable d'utiliser le prétexte d’une amélioration de la précision des nouvelles techniques de génie génétique pour réclamer une réglementation moins stricte du génie génétique en agriculture.
- Lien externe : Will prime editing solve the problems of gene editing? (GMWatch)
- Lien externe : Schneiden neue Gen-Scheren wirklich besser? (Informationsdienst Gentechnik)
- Lien externe : l'article original paru dans la revue Nature en octobre 2019
