Édition de gènes : Applications et éthique

Genetic engineering and biotechnologie have come quite far. The words of Nobel laureate Sydney Brenner, “Progress in science depends on new techniques, new discoveries and new ideas, probably in that order”, could not be truer for gene editing. Édition de gènes applications span various industries, most notably food and soins de santé. It refers to specific intentional alterations to the DNA sequence of a cell, tissue or organism to effect a desired change. The alterations range from a simple base pair insertion to large deletions. This pet peeve of genetic engineers- first appeared in the 1980s- relies on DNA cutting enzymes called nucleases and the cells’ own DNA repair machinery. The overall strategy remains consistent even today, but enhanced with multi-fold higher specificity and efficiency.  The three gene editing strategies in vogue include zinc-finger nucleases (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 CRISPR-La technologie 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 

From an agricultural point of view, the world is already facing a scarcity in food supply, which can only be expected to get worse with the changing climate and uncertain water supplies. Thus, it is important to generate crops that are more resistant to droughts, cold temperature, pests and other infectious agents. Livestock animals are integral to the agricultural practices, particularly in view of the high meat consumption globally. A primary objective while modifying livestock genes is to increase the amount of lean muscle, making them more valuable for consumption. A primary benefit of gene editing over conventional breeding strategies is its ability to change the genome of an entire generation in a single go. This saves a lot of time that will be spent otherwise to bring about the desired change in each 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.

Les OGM ont eu une impression sombre sur le public. Est-ce que #geneediting être la prochaine grande chose dans #agriculture? https://t.co/Dloy7cUdEj pic.twitter.com/AhHIbpnDc2

- Magazine BOSS (@BOSSNewsNetwork) 27 avril 2018

 

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.

.@UMNHealth 1TP3Recherche a été le fondement de l'historique #GeneEditing procès https://t.co/2U2HYbSdlG #UMNProud

— U of M Recherche (@UMNresearch) 27 novembre 2017

 

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.

So, finally, ‘to edit or to not edit’ genomes? While we have achieved the technical ability to edit genomes, scientists still need to discuss and address not just the ethics of editing, but also the safety of the organism in question and the potential impact of this gene modification on the environment. Regulatory bodies, across the globe, with strict guidelines and rules must specify which genetic diseases warrant gene editing versus not. They must also determine who gets access to this technology. Would it be only for the rich, who can afford it; or for the poor populations and tribes, where a devastating genetic disease may be more prevalent. It is imperative to ensure that these critical decisions are directed by a humanitarian perspective, rather than merely by marketing strategy dictated business.

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.

——
Besoin de consulter un génétique expert? Hire from 5000+ scientists on Kolabtree ici.