L’outil CRISPR/Cas9 ouvre la voie à la modification génétique de populations sauvages

Article rédigé par France Brunelle, conseillère scientifique expert en biotechnologie, de la Direction de l’appui à la recherche et à l’innovation, au Sous-ministériat aux politiques alimentaires, au ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation

Publié dans la cellule de veille OGM no 39 de décembre 2015 et envoyé le 22 décembre aux abonnés.

Une nouvelle génération d’outils pour la réparation du génome, s’appuyant sur le système CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ou courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées), est maintenant à la disposition de la communauté scientifique. Cette méthode s’est développée de façon remarquable au cours des dernières années, en partie en raison de sa simplicité d’utilisation et de son efficacité. Dans la nature, CRISPR est, entre autres choses, à la base du système immunitaire adaptatif des bactéries. En effet, les répétitions CRISPR sont composées d’une courte séquence de nucléotides, suivies, approximativement, par la même séquence inversée (séquence palindromique) et d’une séquence spacer composée d’environ 30 paires de base. Ce spacer est de l’ADN viral qui a été inséré dans le génome de l’hôte, à la suite d’une précédente infection par un virus. Une fois la séquence CRISPR transcrite en ARN (crRNA), la séquence du spacer reconnaît sa séquence complémentaire dans le génome du virus. Des protéines Cas (CRISPR-associated) vont ensuite se lier à la séquence palindromique du crRNA et provoquer la cassure de l’ADN du virus et neutraliser ainsi l’invasion. Les fragments d’ADN viral produits sont alors incorporés dans le génome de l’hôte, comme de nouveaux spacers et seront transmis au moment de la division microbienne. En conséquence, les descendants de chaque individu porteront la trace de cette infection virale. Depuis peu, les biologistes ont tiré profit de ce processus qui peut permettre une modification particulière d’un gène défectueux.

En avril 2015, des scientifiques chinois ont réalisé une première mondiale : ils ont modifié le génome d’embryons humains non viables grâce à la technique CRISPR/Cas9. La communauté scientifique a alors réagi vivement et sonné l’alerte quant au danger potentiel de toute modification de l’ADN de la lignée germinale, qui se compose de cellules qui sont à l’origine des gamètes et dont les mutations peuvent se transmettre à la descendance.

Le 26 mai 2015, la Maison-Blanche, par le truchement d’une note officielle, a fait connaître sa position concernant la modification du génome des lignées germinales. Ainsi, le Dr John Holdren, conseiller du président pour la science et la technologie, a déclaré que la modification des gamètes humains à des fins cliniques constituait, pour le moment, une ligne à ne pas franchir et que les choix faits dans un seul pays peuvent avoir une incidence sur tous les autres. L’Administration américaine a tout de même reconnu que les percées du siècle dernier quant aux technologies utilisées dans le domaine de la santé ont permis de réduire considérablement la mortalité infantile, d’augmenter l’espérance de vie et de soulager de nombreuses souffrances. Cependant, les nouvelles techniques comportent aussi des risques et des enjeux éthiques qui nécessitent une réflexion approfondie.

CRISPR/Cas9 et « gene drive » : une stratégie de modification génétique « transmissible » pour lutter contre le paludisme

Des chercheurs californiens viennent de produire des moustiques modifiés génétiquement au moyen de CRISPR/Cas9 qui résistent au parasite à l’origine du paludisme et qui sont en mesure, contrairement aux règles de l’héritabilité traditionnelle, de transmettre cette modification à près de 98 % de leur descendance grâce à un mécanisme de copier-coller génétique (gene drive). Si ces moustiques modifiés étaient relâchés dans la nature, le gène de résistance pourrait se communiquer à la population de moustiques sauvages en une dizaine de générations (soit une saison chez ces espèces) et avoir une incidence majeure sur ce vecteur de contamination. Cela pourrait ainsi conduire à l’immunisation, au fil des générations, de cette espèce de moustique contre le parasite.

Est-ce que CRISPR/Cas9 est transposable à l’agriculture?

Les travaux des chercheurs californiens constituent une percée scientifique et la démonstration de la faisabilité de cette technique dans la lutte contre le paludisme. Ceci ouvre des perspectives sur le plan de la santé publique et dans le domaine agronomique. Selon les chercheurs, l’outil viendrait soutenir l’agriculture en inversant les résistances des insectes ou des mauvaises herbes aux pesticides et aux herbicides et en contrôlant les espèces envahissantes nuisibles grâce à l’édition de bases génétiques aptes à dénouer ces problèmes.

Des discussions ont lieu à l’échelle internationale pour déterminer si les plantes modifiées à l’aide de la technique CRISPR/Cas9 doivent être considérées comme des OGM ou non. Au mois de novembre 2015, le Conseil suédois de l’agriculture a indiqué que, selon son interprétation, les plantes dont le génome a été modifié au moyen de technique CRISPR/Cas9 ne tombent pas sous la définition des OGM adoptée en Europe. Il reste à savoir si les autres pays emboîteront le pas relativement à cette définition.

Extraits de :

« L’outil CRISPR/Cas9 ouvre la voie à la modification génétique de population sauvage » [En ligne], Mission pour la science et la technologie de l’Ambassade de France aux États-Unis, 4 décembre 2015.

« Modification du génome humain : la Maison Blanche prend position » [En ligne], Mission pour la science et la technologie de l’Ambassade de France aux États-Unis, 19 juin 2015.

« Les nucléases, de fabuleux outils pour la chirurgie du génome : les États-Unis se mobilisent » [En ligne], Mission pour la science et la technologie de l’Ambassade de France aux États-Unis, 12 décembre 2014.

Références :

HOLDREN, J. P., « A Note on Genome Editing » [En ligne], The White House, Office of Science and Technology Policy, 26 may 2015.

Esvelt, K.M., et al. , (2014). Emerging technology: Concerning RNA-guided gene drives for the alteration of wild populations, Life, doi : 10.7554/eLife.03401 [En ligne].

Green light in the tunnel”: Opinion of the Swedish Board of Agriculture – a CRISPR-Cas9-mutant but not a GMO. Press Release from Umeå University. 17 novembre 2015. [En ligne].

Voytas, D.F. et, C. GAO (2014) Precision Genome Engineering and Agriculture: Opportunities and Regulatory Challenges. PLoS Biol 12(6): e1001877. [En ligne].


brunellef_photoDre France Brunelle détient un baccalauréat et une maîtrise en biochimie avec une spécialisation dans le domaine alimentaire, médical et du génie génétique. Elle a obtenu son doctorat en biotechnologie végétale à l’Université Laval, à Québec.

Dre Brunelle est conseillère scientifique expert en biotechnologie à la Direction de l’appui à la recherche et à l’innovation au ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec. Elle travaille comme spécialiste particulièrement dans quatre domaines : biotechnologie moderne, bioproduits industriels, nanotechnologies, et négociations internationales/interministérielles sur l’Accès aux ressources génétiques et le partage des avantages résultant de leur utilisation. Elle explore entre autres, depuis maintenant plus de dix ans, les avantages et les défis liés à l’introduction des cultures issues du génie génétique dans le domaine bioalimentaire.

Dre Brunelle a participé à plusieurs comités interdisciplinaires travaillant sur ces questions dont le comité d’éthique de la recherche de l’Université Laval et le comité technique sur les technologies de restriction de l’utilisation génétique de la Commission de l’éthique en science et en technologie du Québec.

Dre Brunelle coordonne également comme chercheure associée l’Observatoire Transgène à l’Université Laval.

Elle est auteure de plusieurs articles dans le domaine de la transgénèse végétale et co-auteure de chapitres de livres sur ce sujet.

Post navigation

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

 caractères disponibles