Crispr-Cas9 : entre espoirs et vigilance

CRISPR-Cas9, mode d’emploi

Une révolution dans les labos 

En biologie, il y a clairement un « avant » et un « après Crispr ». L’utilisation de cette boîte à outils est en effet simple et rapide. En outre, aucun brevet ne limite son utilisation dans la recherche fondamentale : il suffit de connaître la séquence génétique visée pour retrouver, dans les vastes bibliothèques en ligne, les constructions déjà mises au point par d’autres équipes et les commander, pour moins de 100 euros. Voilà pourquoi la plupart des laboratoires de biologie manient désormais quotidiennement Crispr-Cas9 et ses dérivés. Nombreux sont ceux qui l’utilisent pour étudier le rôle des gènes et de leurs mutations : grâce à Crispr, on peut aisément observer les conséquences de l’inactivation d’un gène. D’autres s’en servent pour modifier des lignées cellulaires humaines in vitro, afin de mieux comprendre le développement d’une maladie ou tester des molécules à vocation thérapeutique. D’autres encore modifient les cellules embryonnaires d’animaux de laboratoire afin qu’une fois adultes, toutes leurs cellules contiennent sur leur ADN la modification apportée. Cela permet de générer, par exemple, de nouveaux modèles de maladies génétiques humaines. « Il s’agit d’une disruption technologique. Des recherches qui prenaient auparavant plus d’un an peuvent s’effectuer en quelques semaines, à un coût dix fois moindre », souligne le biochimiste Rodolphe Barrangou, directeur du CRISPR Lab à l’université d’État de Caroline du Nord, aux États-Unis. À noter : si la communauté scientifique bénéficie d’un accès gratuit à la technique, une utilisation commerciale oblige en revanche à payer des redevances aux détenteurs de brevets. Il en existe plus de 11 000 liés à Crispr, selon les protéines utilisées, leurs finalités, etc. 

Être ou ne pas être un « nouvel OGM » 

Faut-il considérer les plantes dont le génome a été édité par ces nouvelles techniques génomiques comme des OGM ? Oui, répond la Cour de justice de l’Union européenne en 2018 : l’ADN a bien été modifié directement par la main de l’Homme. Mais pour les industriels, dès lors qu’il n’y a pas d’ajout de gènes nouveaux, « on ne fait qu’accélérer des modifications qui pourraient se produire dans la nature ou par croisements sélectifs ». C’est évacuer un peu rapidement la question de la traçabilité : les techniques actuelles ne permettent pas toujours d’identifier ces modifications volontaires d’ADN. En juillet 2023, la Commission européenne avance une nouvelle proposition de loi. Si le Parlement l’approuve, sans doute pas avant les élections européennes de 2024, les plantes dont les modifications d’ADN pourraient être produites par sélection naturelle ne seront plus considérées comme des OGM. Elles pourront être cultivées et commercialisées sans label particulier (sauf en agriculture biologique où elles restent interdites). Dans une simple notification, les semenciers devront prouver que les modifications génétiques induites peuvent être obtenues naturellement. En revanche, si la modification ne peut intervenir spontanément, ou si elle vise à rendre la plante résistante aux produits phytosanitaires, elle devra toujours faire l’objet d’une autorisation et devra être labélisée « NGT » (New Genomic Techniques). Ce changement d’approche aurait pour vertu la mise au point de cultures plus productives et plus résistantes aux conditions climatiques. Mais il pourrait aggraver la dépendance des agriculteurs à une poignée d’industriels, qui ont commencé à breveter massivement ces semences. 

Des applications potentielles en médecine 

En corrigeant une mutation ou en substituant un gène sain à un gène muté, Crispr représente un immense espoir pour guérir les maladies génétiques, en particulier les 7 000 maladies « monogéniques », qui résultent d’une mutation dans un seul gène. Les essais cliniques les plus avancés concernent ainsi la drépanocytose et la bêta-thalassémie – aboutissant aux premières mises sur le marché d’un « médicament Crispr », le Casgevy, destiné à les prendre en charge fin 2023. S’agissant de maladies du sang, le traitement se fait ex vivo : les cellules sanguines sont prélevées, modifiées grâce à Crispr, multipliées puis réinjectées par transfusion. D’autres essais cliniques portent sur des maladies de l’œil, comme l’amaurose congénitale de Leber, car les cellules se trouvent à la surface du corps et sont donc faciles d’accès. D’autres, encore, sur des maladies du foie, à l’instar de l’amyloïdose héréditaire à transthyrétine : les scientifiques ont développé des vecteurs qui permettent d’acheminer le système Crispr jusque dans l’organe hépatique. Toutefois, c’est le domaine oncologique, en particulier les cancers du sang, qui compte le plus d’essais cliniques en cours. L’idée : modifier génétiquement les lymphocytes T, des cellules immunitaires, pour les rendre capables d’identifier et d’attaquer les cellules malades. Un à trois ans après avoir bénéficié d’un tel traitement, une vingtaine de patients atteints de lymphome sont désormais en rémission complète. Enfin, la lutte contre les infections pourrait bénéficier de cet outil, capable de cibler la séquence génétique d’une bactérie pathogène. Un essai clinique a également démarré aux États-Unis contre le sida. Objectif : générer une mutation empêchant le VIH de pénétrer les cellules immunitaires. 

Encore de nombreux doutes et défis 

Corriger un gène déficient sur des cellules in vitro est une chose. Parvenir à le faire in vivo, au bon endroit et sans risque, en est une autre. Or l’une des principales difficultés du système Crispr réside dans son transport jusqu’à l’organe cible. La méthode la plus utilisée est celle du transport viral : des virus rendus inoffensifs acheminent Crispr et ses protéines associées jusqu’aux noyaux des cellules visées. En se multipliant, ce vecteur permet une production continue de Crispr, avec donc une efficacité importante. Mais des réactions immunitaires à ces vecteurs viraux ont entraîné des échecs et même un décès lors d’un essai clinique aux États-Unis. D’autres vecteurs sont à l’essai, notamment les nanoparticules lipidiques utilisées dans les vaccins contre le Covid-19. Quant à l’innocuité de l’outil même, plusieurs risques ont été identifiés. Le système Crispr peut « couper » au mauvais endroit, sur une séquence génétique ressemblant à la séquence cible. Il peut faire des erreurs de correction dans la cible. Il peut déclencher des mécanismes de réparation cellulaire non souhaités, en particulier lorsque deux brins d’ADN sont coupés. Enfin, il peut générer des interférences inattendues sur d’autres gènes. « Lorsqu’on touche des millions de cellules comme c’est le cas dans les applications thérapeutiques, il faut vraiment s’assurer que ces effets non désirés ne se produisent pas dans les cellules traitées », prévient la biophysicienne Carine Giovannangeli (MNHN). Pour l’heure, cependant, les données disponibles, avec des suivis s’étalant jusqu’à quatre ans, s’avèrent rassurantes. Plusieurs autorisations de mise sur le marché pour des applications thérapeutiques sont attendues au cours des deux prochaines années.