L'annonce du chercheur chinois He Jiankui affirmant avoir créé les premiers bébés au monde à être modifiés par un gène - des jumeaux dont les génomes ont été modifiés, embryons à l'aide de la technologie CRISPR - a ébranlé le monde scientifique et suscité une controverse éthique. L’expérience, si ses résultats sont vérifiés par des pairs, entraînera certainement l’utilisation de CRISPR chez l’être humain plus loin que jamais. Mais où, au juste, les bébés CRISPR se situent-ils dans le domaine en rapide évolution de l'édition génétique?
Son travail (qui n'a pas encore été publié dans une revue évaluée par des pairs ni vérifié de manière indépendante) portait sur la création d'embryons d'une mère en bonne santé et d'un père séropositif, et sur l'application de l'outil d'édition de gène CRISPR-Cas9 à ces embryons pour éliminer le gène CCR5, qui permet au VIH de pénétrer dans les cellules. Ces embryons modifiés par CRISPR ont conduit à une grossesse et, éventuellement, à la naissance de jumelles nommées Lulu et Nana. L'un des enfants serait dépourvu des deux copies fonctionnelles du gène CCR5, ce qui l'empêcherait de contracter le VIH, tandis que l'autre possède une copie fonctionnelle, ce qui signifie qu'elle pourrait toujours contracter le virus.
La naissance de Lulu et Nana représenterait certainement une première dans le domaine naissant de l'édition de gènes. Mais Kiran Musunuru, cardiologue et généticien à la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie, qui a examiné un manuscrit préliminaire rédigé par l’équipe de He pour l’Associated Press, a déclaré que cette annonce «ne représente en aucune manière une avancée scientifique», car «rien n’empêchait les chercheurs qui ont édité des embryons humains de faire la même chose, sauf leur propre éthique et leur morale. "
CRISPR (qui signifie regroupement de répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées) est un matériel génétique présent dans les bactéries et autres procaryotes pouvant être utilisé pour cibler des peuplements spécifiques d'ADN. La technologie fonctionne en introduisant un brin d’ARN soigneusement programmé dans une cellule. L'ARN peut localiser une séquence cible de l'ADN et, avec l'aide d'une enzyme (le plus souvent Cas9), couper l'ADN à l'endroit désigné. Les mécanismes de réparation de l'ADN natif de la cellule vont réparer la rupture, en supprimant une partie de la séquence génétique, et les chercheurs peuvent également ajouter un brin d'ADN souhaité dans la cellule, qui sera remplacé par le gène qui vient d'être capturé.
En 2012, une équipe de scientifiques dirigée par Jennifer Doudna de l'Université de Californie à Berkeley et Emmanuelle Charpentier, maintenant de l'Institut Max Planck (et presque simultanément avec le chercheur lituanien Virginijus Siksnys) a exploité les séquences CRISPR pour ADN procaryote ou unicellulaire. Six mois plus tard, plusieurs scientifiques, dont Feng Zhang du Broad Institute et George Church de Harvard, ont mis au point un moyen d'utiliser CRISPR pour modifier l'ADN multicellulaire, y compris chez l'homme.
Les études ont révolutionné l'édition de gènes. La simplicité et l'efficacité de CRISPR ont fait disparaître les techniques antérieures.
La première avancée de CRISPR dans les embryons humains a eu lieu en 2015, lorsque les scientifiques chinois Canquan Zhou et Junjiu Huang ont utilisé CRISPR pour supprimer un gène qui, lorsqu'il est muté, provoque la maladie du sang, la bêta-thalassémie. Cependant, aucun des embryons obtenus n'a été considéré comme ayant réussi. ils ont montré des modifications génétiques involontaires ainsi que le mosaïcisme, ce qui signifie que les cellules n'ont pas adopté de manière uniforme les modifications induites par CRISPR. Zhou et Huang ont utilisé des zygotes tripronucléaires (un œuf, deux spermatozoïdes) dans leur recherche, ce qui n’aurait pas pu devenir un être humain adulte s’ils étaient implantés dans un utérus.
L'année dernière, une équipe dirigée par Shoukhrat Mitalipov de l'Oregon Health & Science University s'est inspirée des travaux de Zhou et Huang et a utilisé avec succès CRISPR pour supprimer une variante génétique d'embryons qui provoque une cardiomyopathie hypertrophique, une maladie cardiaque mortelle. Les embryons de Mitalipov étaient viables et manquaient des modifications et du mosaïcisme inattendus d'expériences antérieures, mais les chercheurs ne les ont pas laissés se développer pendant plus de trois jours, moment auquel ils ont été séparés et analysés génétiquement. Dans une déclaration, Mitalipov a écrit que contrairement à ses propres recherches, il travaillait «implique la mutation d'un gène normal, puis le transfert d'embryons pour établir une grossesse, apparemment avec peu de surveillance scientifique. Le résultat de ce travail est imprévisible et manque de la rigueur d'un essai clinique bien planifié. ”
Plusieurs des scientifiques qui ont aidé à développer la technologie CRISPR ont censuré He, Zhang demandant ainsi un "moratoire sur l'implantation d'embryons édités" jusqu'à ce que la technologie progresse. L’Église, cependant, a adopté une position plus modérée, remettant en question certains de ses choix, tout en disant à Science : «À un moment donné, nous devons dire que nous avons effectué des centaines d’études sur des animaux et plusieurs études sur des embryons humains.»
La technologie CRISPR a un large éventail d'applications potentielles, notamment dans les secteurs agricole et pharmaceutique. Cependant, ces dernières années, le CRISPR s'est également spécialisé dans la recherche clinique axée sur la prévention des maladies humaines.
En 2016, des scientifiques chinois ont innové en étant le premier à injecter des cellules modifiées par CRISPR à un humain. La première étude similaire aux États-Unis recrute actuellement. Il vise à aider les patients atteints de cancer en supprimant leurs cellules T, en les peaufinant pour les rendre plus efficaces dans la lutte contre les cellules cancéreuses et en réintroduisant les cellules immunitaires modifiées dans le sang de ces patients. Selon Edward Stadtmauer, chercheur principal, une différence cruciale entre cette ligne de travail et l'édition d'embryons est que le travail «ex vivo» consiste à effectuer des modifications génétiques en dehors du corps du patient et uniquement pour un type spécifique de cellule. En revanche, un changement de cellules embryonnaires peut avoir un impact sur chaque cellule du corps de la personne résultante, et ces changements «de lignée germinale» seraient également transmis à tous les futurs descendants.
Il semble avoir anticipé la fureur suscitée par la naissance des jumeaux. Dans une vidéo publiée sur YouTube le jour de l'annonce de la nouvelle, il déclare en anglais: «Je sais que mon travail sera sujet à controverse, mais je crois que les familles ont besoin de cette technologie et je suis prêt à accepter les critiques qui leur sont faites."
Il Jiankui lors du deuxième Sommet international sur l'édition du génome humain, le 28 novembre 2018. (Domaine public) Comme prévu, son travail a été décrié par les scientifiques et les éthiciens. Un panel de la National Academy of Sciences a récemment conclu que les modifications de la lignée germinale chez l'homme pourraient être autorisées, «mais seulement après de nombreuses recherches supplémentaires pour satisfaire aux normes de risque / bénéfice appropriées», «sous un strict contrôle» et uniquement pour des «raisons impérieuses», telles que maladies héréditaires et incurables pour avoir des enfants en bonne santé. Les orientations chinoises, tout en interdisant les recherches cliniques qui violent les «principes éthiques ou moraux», sont ambiguës. Toutefois, le vice-ministre chinois des sciences et de la technologie a qualifié la recherche de He de "flagrante" violation de la loi sur la télévision publique.
Son travail, mené dans le secret et identifié comme une recherche sur le «développement d'un vaccin contre le sida» dans les formulaires de consentement des participants, fait maintenant l'objet d'une enquête conjointe par les autorités locales de la santé et de l'éthique. De plus, l’hôpital Shenzen HarMoniCare, qui a été approuvé comme ayant approuvé l’éthique du projet, a publié une déclaration niant sa participation.
Étant donné que son travail, bien que soumis à un journal, n’ait pas encore été revu par des pairs ni publié, il est impossible de juger si son édition génétique a réussi ou non. Musunuru dit que les données qu'il a vues indiquaient un mosaïcisme dans au moins un placenta et une édition non ciblée dans un embryon (mais pas dans des échantillons de placenta). Il a fait une présentation lors du sommet sur l'édition de gènes organisé cette semaine à Hong Kong, laissant certains collègues convaincus de ses résultats, mais d'autres ont encore des questions en suspens, selon Nature .
Au-delà de l'exactitude des affirmations de He, les scientifiques ont exprimé une préoccupation plus large, car les personnes dépourvues du gène CCR5 peuvent être plus vulnérables à d'autres maladies, telles que la grippe. Il a également suscité la rancune à l'utilisation de CRISPR lorsqu'il existe d'autres méthodes efficaces permettant aux couples séropositifs d'avoir des enfants en bonne santé, telles que le «lavage» du sperme avant la fécondation in vitro, sans aucune modification génétique. Sa méthode, qui implique toutefois de laver le sperme et d’éditer les gènes de l’embryon, a le potentiel de produire des enfants immunisés contre le VIH. Mais bien sûr, toute édition de lignée germinale soulève un véritable bourbier de questions éthiques, car Lulu et Nana pourraient transmettre toute mutation non intentionnelle de leur génome s’ils choisissaient d’avoir des enfants.
Compte tenu du tumulte international, les experts s'inquiètent également du fait que son approche cavalière pourrait avoir un effet paralysant sur les recherches futures, pouvant éventuellement conduire à des expériences similaires en contournant les protocoles.
"Je n'appellerais pas cela un exploit historique", a déclaré Musunuru. "J'appellerais cela une violation éthique historique."
