Édition de gènes : Applications et éthique

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Le génie génétique et la biotechnologie ont beaucoup progressé. Les mots du lauréat du prix Nobel Sydney Brenner, "Le progrès de la science dépend de nouvelles techniques, de nouvelles découvertes et de nouvelles idées, probablement dans cet ordre", ne pourraient être plus vrais pour l'édition de gènes. Édition de gènes Les applications de la biotechnologie couvrent divers secteurs, notamment l'alimentation et les soins de santé. Il s'agit d'altérations intentionnelles spécifiques de la séquence d'ADN d'une cellule, d'un tissu ou d'un organisme afin d'obtenir un changement souhaité. Ces modifications vont d'une simple insertion de paires de bases à de grandes délétions. Cette bête noire des ingénieurs généticiens - apparue pour la première fois dans les années 1980 - s'appuie sur des enzymes coupant l'ADN, appelées nucléases, et sur les mécanismes de réparation de l'ADN des cellules elles-mêmes. La stratégie globale reste la même aujourd'hui, mais elle est améliorée par une spécificité et une efficacité plusieurs fois supérieures. Les trois stratégies d'édition de gènes en vogue sont les nucléases à doigts de zinc (ZFNs), les nucléases effectrices de type activateur de transcription (TALENs) et les répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées en grappes (CRISPR) ainsi que la protéine Cas9.

L'avènement de la technologie CRISPR-CAS9, depuis 2012, a rendu l'édition des génomes beaucoup moins lourde et plus "conviviale". Mais l'édition du génome reste entourée d'une énigme éthique.

Il ne fait aucun doute que les avantages de l'édition de gènes se reflètent surtout dans l'approvisionnement alimentaire mondial et les thérapies cliniques. J'aborderai l'impact et les préoccupations de l'édition de gènes dans chacun de ces domaines, un par un, dans les sections suivantes. Mais, avant de plonger dans les avantages et les inconvénients de l'édition de gènes, il est important de comprendre que les produits actuels de l'édition de gènes ne sont pas des produits chimiques. l'édition de gènes sont différentes des organismes génétiquement modifiés (OGM), qui font l'objet d'un débat classique et sont largement contestés. Les OGM classiques portent des transgènes provenant de bactéries ou de virus. Les organismes génétiquement modifiés, en revanche, ne contiennent aucun composant provenant de bactéries, de virus ou d'autres espèces. Cela est possible car les nucléases utilisées pour la modification des gènes ne sont pas conservées dans les cellules une fois le travail terminé.

Applications de l'édition de gènes : Cultures et élevage 

D'un point de vue agricole, le monde est déjà confronté à une pénurie d'aliments, qui ne peut que s'aggraver avec le changement climatique et l'incertitude des approvisionnements en eau. Il est donc important de produire des cultures plus résistantes aux sécheresses, aux températures froides, aux parasites et autres agents infectieux. Les animaux d'élevage font partie intégrante des pratiques agricoles, notamment en raison de la forte consommation de viande dans le monde. L'un des principaux objectifs de la modification des gènes des animaux d'élevage est d'augmenter la quantité de muscles maigres, ce qui les rend plus intéressants pour la consommation. L'un des principaux avantages de l'édition de gènes par rapport aux stratégies de reproduction conventionnelles est sa capacité à modifier le génome d'une génération entière en une seule fois. Cela permet d'économiser beaucoup de temps qui serait autrement consacré à apporter le changement souhaité dans chaque population.

Mais, ce faisant, il est impératif de s'assurer que nous ne créons pas une espèce de culture hautement invasive qui pourrait avoir un impact négatif sur l'environnement. En attendant, il reste à voir si les cultures et le bétail génétiquement modifiés seront mieux acceptés que les OGM dans la société.

 

Applications de l'édition de gènes : Thérapies cliniques

Les cliniques sont le domaine où l'impact de l'édition de gènes est le plus direct, et donc aussi le plus discuté et débattu pour le pour et le contre. La thérapie génique promet de corriger plusieurs troubles génétiques, allant, entre autres, de la drépanocytose à la dystrophie musculaire en passant par la maladie de Huntington. Alors que la majorité des stratégies d'édition de gènes dans un cadre clinique utilisent un ex-vivo certaines maladies peuvent ne pas se prêter à ces pratiques. Dans de tels cas, in vivo la livraison d'outils d'édition de gènes doit être utilisée. Dans des cas très particuliers, lorsque les parents potentiels présentent un risque élevé d'avoir une progéniture atteinte de maladies génétiques débilitantes, il peut même être nécessaire d'envisager l'édition de la lignée germinale ou de l'embryon. L'édition de la lignée germinale (édition des gamètes sexuels) nous permettra d'éliminer complètement le gène malade de la lignée et d'empêcher sa transmission aux générations futures. L'édition de l'embryon permettrait également d'éliminer le gène malade dans l'organisme entier, y compris dans sa lignée germinale. Depuis 2017, nous sommes désormais capables d'éditer génétiquement des embryons humains. Mais, ce n'est pas parce que nous pouvons modifier un embryon humain que nous devons le faire.

 

Débat éthique

C'est dans cet espace que le débat sociétal et éthique autour des applications de l'édition de gènes doit avoir lieu. Comment décider quels cas justifient l'édition de la lignée germinale ou de l'embryon ? Qui fixe la limite pour ex vivo contre in vivo thérapie ? On peut soutenir que l'édition de gènes devrait être autorisée pour les maladies génétiques dévastatrices, comme la maladie de Huntington. Mais qu'en est-il des personnes souffrant de handicaps moins dangereux pour la vie, comme le nanisme ou la cécité/surdité héréditaire ?

Il existe également une préoccupation concernant les personnes qui cherchent à modifier des traits humains non pathologiques - l'amélioration génétique de l'homme à des fins esthétiques. Au lieu de recourir à la chirurgie plastique, les gens peuvent opter pour des moyens génétiques d'amélioration cosmétique permanente pour eux-mêmes. On peut imaginer un scénario dans lequel le fait d'avoir une caractéristique physique moins "attrayante" peut provoquer une détresse mentale et justifier une amélioration cosmétique.

Alors, finalement, "modifier ou ne pas modifier" les génomes ? Bien que nous ayons atteint la capacité technique de modifier les génomes, les scientifiques doivent encore discuter et aborder non seulement l'éthique de la modification, mais aussi la sécurité de l'organisme en question et l'impact potentiel de cette modification génétique sur l'environnement. Les organismes de réglementation du monde entier, qui appliquent des directives et des règles strictes, doivent préciser quelles maladies génétiques justifient ou non une modification génétique. Ils doivent également déterminer qui a accès à cette technologie. Serait-ce uniquement pour les riches, qui peuvent se le permettre, ou pour les populations et tribus pauvres, où une maladie génétique dévastatrice peut être plus répandue ? Il est impératif de veiller à ce que ces décisions critiques soient orientées par une perspective humanitaire, plutôt que par une simple stratégie marketing dictée par les affaires.

D'un point de vue technologique, nous sommes sur une voie sans précédent de découvertes et d'inventions pour améliorer l'édition de gènes. La seule chose qui nous arrête maintenant est notre imagination. Bientôt, nous serons armés d'une technologie d'édition de gènes à effets secondaires minimes ou nuls. Il est donc temps de commencer à parler du poids de l'éthique sur cette voie révolutionnaire vers un monde meilleur et plus sain.

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À propos de l'auteur

Maya Raghunandan a obtenu son doctorat en biochimie et biologie moléculaire à l'université du Minnesota, villes jumelles, États-Unis. Elle est actuellement chercheur en biologie du cancer à l'Université catholique de Louvain, à Bruxelles, en Belgique. Pendant son temps libre, elle écrit sur des découvertes scientifiques intéressantes sur son blog sans jargon http://www.sciencesnippets.org/. Parce que la science n'a pas besoin d'être compliquée. Au contraire, elle doit être compréhensible pour tous.

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