À coup de ciseaux!

Avez-vous déjà entendu parler de l’outil CRISPR-cas9? C’est un outil révolutionnaire dans le monde de l’édition génétique! Mais savez vous comment il fonctionne ou d’où il provient? Si la réponse est non et voulez en savoir plus, lisez cet article! Et si la réponse est oui et vous n’avez aucun intérêt à lire, bonne journée à vous!

Vous êtes resté? Bien, alors commençons. Avant tout il faut connaitre certains termes de base :

ADN : Molécule en double-hélice située dans les cellules,  porte les informations génétiques (couleur de cheveux, de yeux, etc…). Elle est composée d’un enchaînement de quatre bases nucléiques différentes : l’adénine, la cytosine, la guanine et la thymine (A, T, C, G).

ARN : Enchaînement de bases similaires à l’ADN : l’adénine, la cytosine, la guanine et l’uracile
(A, C, G, U).

 Palindromes : Séquence de bases du code génétique (A, T, C, G) qui peuvent se lire dans les  deux sens. Ex: 5’-GAATTC-3’ 
3’-CTTAAG-5’ 

Édition génique : Ensemble des techniques et des technologies permettant de modifier une séquence d’ADN.

CRISPR : Clustered Regularly InterSpaced Palindromic Repeats = Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées 

Cas9 = Enzyme spécialisée pour couper l’ADN, elle est la protéine associée à CRISPR. Elle servira en quelque sorte de « ciseaux ».

CRISPR-Cas9 = instrument programmé pour changer des parties d’ADN. Il va  être envoyé dans une cellule pour cibler une partie du code génétique et la couper.  

Bien sur, cet outil n’est pas sorti de nul part, tout a commencé en 1997, quand il y a eu la découverte de palindromes de bases d’ADN de la bactérie Escherichia coli (E.coli) par le biologiste Atsuo Nakata.

Ensuite, à Québec en 2010, Sylvain Moineau et son équipe qui étudiait comment certaines bactéries arrivaient à se défendre contre des virus à l’Université de Laval, ont démontré pour la première fois que CRISPR et Cas9, ensemble, pouvaient couper l’ADN de manière très précise.

Sylvain Moineau

Puis, Emmanuelle Charpentier, microbiologiste, biochimiste et généticienne de l’institut Max-Planck de biologie des infections à Berlin) et Jennifer Doudna, généticienne, professeure de biochimie et de biologie moléculaire à l’Université de Berkeley en Californie, mettent au point la technique qui combine une cas9 et une séquence CRISPR  pour modifier n’importe quel génome en 2012.

Leur travail les gratifie d’ailleurs le prix Nobel de chimie 2020, remis par l’Académie royale des sciences de Suède pour leur études sur CRISPR-Cas9 et c’est la première fois qu’un duo exclusivement féminin reçoit ce prix.

En 1992, il y avait aussi Francis Mojica, microbiologiste à l’Université d’Alicante qui était en fait la première personne à découvrir CRISPR-cas9, mais on ne parle que rarement de son travail.

Mais comment tout cela fonctionne? Et bien CRISPR-Cas9 est envoyé dans une cellule pour arriver jusqu’à un brin d’ADN. Il essayera de retrouver le gène ciblé (Une ou plusieurs bases de l’ADN : A, T, C, G) qui a été déterminé à l’avance afin de le modifier. Après l’avoir trouvé, cas9 coupera le gène ciblé et l’ARN sera placé afin de boucher le trou et de réparer la séquence. Malheureusement, ce système n’est pas parfait et des risques sont encore possibles. Quand l’outil trouve un gène similaire au gène ciblé et qu’il le coupe puis que l’ARN se place, cette erreur est nommé « off-targets », car le gène ciblé n’était pas le bon.

Donc, pour faire simple, CRISPR-cas9 est un outil révolutionnaire qui permet de changer des parties de l’ADN humain. Il a été découvert par différents scientifiques comme Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna, qui ont reçu un prix Nobel pour leur recherches. L’outil CRISPR-cas9 n’est cependant pas parfait, il a encore bien des choses à améliorer, mais il y a beaucoup de projets intéressants pour cet outil, comme immuniser contre des maladies, concevoir des plantes résistantes aux insectes, produire du biocarburant, modifier la composition chimique d’aliments pour enlever le ou les facteurs allergènes, etc… Mais, cet instrument est interdit dans plusieurs pays pour les questions éthique qu’il apporte, donc ces projets ne se réaliserons que dans un futur lointain ou peut-être jamais.