L’ère de la génomique se profile. Elle est pour certain·e·s chercheurs·euses annonciatrice de maladies éradiquées et d’une planète restaurée.

par Malaurie Chokoualé Datou | 12 juillet 2019

Sous les fenêtres d’un bâti­­ment blanc percé de centaines de fenêtres, des losanges de verdure séparent les places de parkings. Quelques fleurs piquées çà et là donnent un peu de vie à cette bâtisse triste comme la pluie, et répondent aux bandeaux de couleurs qui habillent sa façade. Plus grande clinique de ferti­­lité de Russie, le Centre natio­­nal Kula­­kov de recherche en obsté­­trique, gyné­­co­­lo­­gie et péri­­na­­ta­­lo­­gie de Moscou est connu à travers tout le pays. Depuis le 4 juillet, son nom a même traversé les fron­­tières, accolé à celui de Denis Rebri­­kov, dont le projet a déclen­­ché des hoquets inter­­­dits.

Le Centre natio­­nal Kula­­kov de recherche médi­­cale en obsté­­trique, gyné­­co­­lo­­gie et péri­­na­­ta­­lo­­gie 

À la tête d’un labo­­ra­­toire d’édi­­tion géné­­tique au sein de la clinique mosco­­vite, ce biolo­­giste molé­­cu­­laire a annoncé avoir trouvé cinq couples malen­­ten­­dants prêts à se lancer dans une aven­­ture haute­­ment contro­­ver­­sée : la modi­­fi­­ca­­tion géné­­tique de leurs bébés à naître. Ils ont tous accepté de recou­­rir à l’ou­­til CRISPR dans l’es­­poir que leur enfant puisse entendre, grâce à une correc­­tion des muta­­tions du gène GJB2, respon­­sable de la surdité.

Inspiré par le travail du scien­­ti­­fique chinois He Jian­­kui – à l’ori­­gine de la nais­­sance des jumelles Lulu et Nana, issues d’un embryon humain géné­­tique­­ment modi­­fié pour contrer la trans­­mis­­sion du VIH –, il avait annoncé au mois de juin ses inten­­tions. Il n’a pas fallu long­­temps pour que son appel soit entendu. Car avec CRISPR, les espoirs les plus fous semblent réali­­sables. En permet­­tant d’inac­­ti­­ver, d’ajou­­ter ou d’en­­le­­ver des gènes, cette « paire de ciseaux » micro­s­co­­piques donne accès au code du vivant.

Géné­­ti­­cien ayant parti­­cipé au déve­­lop­­pe­­ment de la tech­­no­­lo­­gie utili­­sée par les Pr Rebri­­kov et He Jian­­kui, George Church a récem­­ment proposé une liste de muta­­tions qui pour­­raient donner à un être humain des avan­­tages médi­­caux ou des carac­­té­­ris­­tiques hors-normes. Ces modi­­fi­­ca­­tions pour­­raient par exemple le rendre plus adapté à son envi­­ron­­ne­­ment, de plus en plus hostile, en l’ar­­mant pour survivre à la crise clima­­tique actuelle.

La liste de Church

En ce début de l’été 2019, ce profes­­seur d’Har­­vard et du MIT, pion­­nier dans l’in­­gé­­nie­­rie du génome, a publié un impres­­sion­­nant tableau. Par ce docu­­ment, il ouvre une petite fenêtre sur un futur pas si loin­­tain où les modi­­fi­­ca­­tions géné­­tiques sur l’être humain seraient courantes. Ses colonnes listent des gènes avec les modi­­fi­­ca­­tions géné­­tiques capables de doter l’être humain de capa­­ci­­tés surhu­­maines ou de prolon­­ger sa vie.

Asso­­­­ciée à une protéine spéci­­fique, Cas9, une séquence de l’ADN bapti­­sée CRISPR vient inac­­­­ti­­­­ver, ajou­­­­ter ou suppri­­mer des gènes à l’en­­­­droit voulu. « En ajou­­tant des gènes, nous pouvons obte­­nir des muta­­tions très précises », explique George Church. « Si nous modi­­fions notre ADN, nous pour­­rons éviter et éven­­tuel­­le­­ment préve­­nir beau­­coup de mala­­dies. » Face aux pers­­pec­­tives de muta­­tions non-dési­­rées, Church rappelle les risques que comportent toute nouvelle tech­­no­­lo­­gie, auxquelles les théra­­pies géniques n’échappent pas.

Persuadé que cette liste pour­­rait chan­­ger notre approche de la méde­­cine, Church espère qu’elle sera utili­­sée par d’autres scien­­ti­­fiques, à mesure que la tech­­no­­lo­­gie progres­­sera. La connais­­sance du code géné­­tique donnera accès à de nouvelles théra­­pies ou même des greffes d’or­­ganes. « Cette liste est une autre façon de penser aux muta­­tions géné­­tiques », explique le géné­­ti­­cien. « Certaines semblent très béné­­fiques et d’autres sont un mélange d’avan­­tages et d’ef­­fets néga­­tifs. »

George Church
Crédits : Wyss Insti­­tute

Si certaines modi­­fi­­ca­­tions nous rendraient moins vulné­­rables à certaines mala­­dies, elles pour­­raient d’un même mouve­­ment causer de graves problèmes médi­­caux. En suppri­­mant le gène CCR5 (comme l’a fait He Jian­­kui il y a quelques mois), on pour­­rait effec­­ti­­ve­­ment augmen­­ter la résis­­tance humaine au VIH, mais par la même occa­­sion celle de sa sensi­­bi­­lité au virus du Nil occi­­den­­tal, une infec­­tion trans­­mise par les mous­­tiques.

Mais plutôt que de nous trans­­for­­mer en super-humains, Church entend nous permettre de nous adap­­ter davan­­tage à notre envi­­ron­­ne­­ment en constante muta­­tion. En modi­­fiant notre ADN, mais aussi ceux d’ani­­maux et de plantes, il a l’am­­bi­­tion de « nous redon­­ner un écosys­­tème plai­­sant ». Partant du constat que la planète est cham­­bou­­lée depuis l’avè­­ne­­ment de l’agri­­cul­­ture, et que l’être humain évolue avec la tech­­no­­lo­­gie, le géné­­ti­­cien invite à essayer l’édi­­tion géno­­mique : « Et si, pour une raison ou pour une autre, le résul­­tat ne nous plaît pas, nous chan­­ge­­rons de nouveau. »

Il explique par exemple que la lecture du génome pour­­rait permettre à chacun·e de véri­­fier sa compa­­ti­­bi­­lité géné­­tique avant de s’en­­ga­­ger dans une rela­­tion. « Vous êtes compa­­tible avec 99 % des personnes », explique-t-il. « Donc, l’idée n’est pas de parler des mauvais choix, mais nous allons vous donner une liste posi­­tive afin que vous puis­­siez être certain·e qu’il n’y a aucun risque d’avoir un bébé avec quelqu’un. » Une telle méthode coûte­­rait bien moins cher que les théra­­pies géniques, qui peuvent valoir jusqu’à deux milliards de dollars.

Nous sommes ainsi sur le point d’iden­­ti­­fier les gènes qui influent direc­­te­­ment sur nos capa­­ci­­tés, voire de forcer notre adap­­ta­­tion à un climat en dange­­reuse muta­­tion. Et George Church a la preuve que ça pour­­rait marcher : c’est déjà effi­­cace sur les animaux.

Sauver la planète d’hier et d’aujourd’­­hui

Il y a dix ans de cela, l’écri­­vain Steward Brand et l’en­­tre­­pre­­neure Ryan Phelan invi­­taient George Church à une première rencontre en face à face, dans un café non loin de son labo­­ra­­toire, à Boston. À l’époque, Brand rêvait de faire revivre le pigeon voya­­geur, éteint en 1914, alors que Church était plongé dans la dé-extinc­­tion du mammouth laineux. Ils et elle ne le savaient pas encore, mais cette entre­­vue allait scel­­ler le début d’une longue colla­­bo­­ra­­tion autour d’un projet pour faire revivre ce pachy­­derme préhis­­to­­rique.

Loin­­tain cousin de l’élé­­phant d’Asie, avec qui il partage plus de 99 % de son ADN, cet animal hirsute a disparu il y a 10 000 ans. Alors que certain·e·s tablent sur le clonage de cellules vieilles de 28 000 ans retrou­­vées dans le sol gelé de la Sibé­­rie, George Church veut tenter de créer un hybride éléphant-mammouth. Cette icône de la période glaciaire est depuis plusieurs dizaines d’an­­nées au centre de nombreuses recherches, qui essaient lente­­ment mais sûre­­ment de le rame­­ner à la vie.

Crédits : Flying Puffin

Mais pour le géné­­ti­­cien améri­­cain, si l’idée de faire revivre le mammouth laineux fait battre son cœur, il s’agit surtout de permettre aux espèces actuel­­le­­ment en vie de survivre en pleine crise clima­­tique. « Nous essayons d’ai­­der l’élé­­phant d’Asie et de lui trans­­mettre des gènes qui lui permet­­tront de vivre dans l’Arc­­tique », explique-t-il. « Nous pensons que les gènes de mammouth peuvent permettre aux éléphants d’être plus résis­­tants et que cela pour­­rait consti­­tuer une solu­­tion. »

Certain·e·s opti­­mistes suggèrent que les mammouths pour­­raient même sauver le climat. Selon les scien­­ti­­fiques Nikita et Sergey Zimov, ils pour­­raient empê­­cher le pergé­­li­­sol de fondre en Sibé­­rie, dont l’éva­­po­­ra­­tion libère des quan­­ti­­tés astro­­no­­miques de gaz à effet de serre. En effet, les herbi­­vores (rennes, bœufs, bisons, etc.) compactent la neige en voulant atteindre l’herbe qu’elle recouvre. Ils imaginent donc que des mammouths seraient encore plus effi­­caces pour la piéti­­ner. Les vaches, aussi, pour­­raient béné­­fi­­cier de certaines modi­­fi­­ca­­tions de leur ADN.

Repré­­sen­­tant 3 à 4 % des émis­­sions mondiales de gaz à effet de serre, les vaches sont les prin­­ci­­paux émet­­teurs de méthane. Dans une étude diri­­gée par le profes­­seur John Wallace de l’uni­­ver­­sité d’Aber­­deen, en Écosse, des scien­­ti­­fiques ont estimé que des vaches géné­­tique­­ment modi­­fiées pour­­raient juste­­ment nous permettre de réduire de moitié nos émis­­sions de méthane. Elles et ils ont pu établir que des microbes intes­­ti­­naux aident les vaches à digé­­rer leur nour­­ri­­ture et à produire du méthane. Héri­­tés géné­­tique­­ment, ces microbes pour­­raient donc être modi­­fiés afin de réduire la produc­­tion de gaz.

Pour ralen­­tir le réchauf­­fe­­ment clima­­tique par la géné­­tique, les plantes sont égale­­ment au centre de l’in­­té­­rêt scien­­ti­­fique, depuis des coraux capables de résis­­ter à l’aci­­di­­fi­­ca­­tion mondiale des océans jusqu’aux « super-plantes ». Bota­­niste et géné­­ti­­cienne née à Boston, Joanne Chory a travaillé la moitié de sa vie sur de nouvelles façons de culti­­ver des plantes. Depuis plusieurs années, il en est une qui mobi­­lise toute son atten­­tion et celle de ses collègues du labo­­ra­­toire de biolo­­gie végé­­tale du Salk Insti­­tute de Cali­­for­­nie.

Grâce à des tech­­niques d’édi­­tion géné­­tique comme CRISPR, ils et elles ont pour ambi­­tion de créer un végé­­tal qui (en recou­­vrant 5 % des terres culti­­vées à travers le monde, soit une zone de la taille de l’Égypte) pour­­rait absor­­ber 50 % des émis­­sions actuelles de CO2. Il serait égale­­ment capable d’ar­­rê­­ter l’éro­­sion grâce à un système raci­­naire profond et fort. Des essais sur le terrain devraient commen­­cer en 2019 avec du maïs, du blé, du coton ou encore du soja.

Éthique et régle­­men­­ta­­tion

À ce jour, l’édi­­tion du génome humain est inter­­­dite dans des pays comme la France et les Pays-Bas, mais la loi reste floue dans la grande majo­­rité d’entre eux. Alors qu’un resser­­re­­ment des normes est attendu, le 14 mars 2019, 18 spécia­­listes de diffé­­rents pays ont appelé à un mora­­toire sur l’édi­­tion du génome des cellules germi­­nales (embryons, ovules et sper­­ma­­to­­zoïdes). Sans pour autant invi­­ter à son inter­­­dic­­tion, elles et ils dési­rent éviter toute modi­­fi­­ca­­tion géné­­tique contraire à l’éthique et proposent aux pays de s’auto-limi­­ter. La propo­­si­­tion de Church est plus radi­­cale : il faudrait que chaque État contrôle ses cher­­cheurs en géné­­tique, au moyen d’un permis.

Dr Lisa Soley­­mani Lehmann

Direc­­trice du centre de bioé­­thique de l’Hô­­pi­­tal Brigham and Women’s (BWH), au sein de l’école de méde­­cine de Harvard, Lisa Soley­­mani Lehmann se demande si « l’édi­­tion du génome pour l’adap­­ta­­tion au chan­­ge­­ment clima­­tique » était « mora­­le­­ment justi­­fiable ». Il va sans dire que le mouve­­ment de la dés-extinc­­tion a soulevé son lot de grandes ques­­tions, et notam­­ment éthiques.

Pour Lehmann, l’édi­­tion des gènes recouvre un poten­­tiel unique pour amélio­­rer notre santé ou nous permettre de nous adap­­ter à de nouvelles condi­­tions envi­­ron­­ne­­men­­tales « si nous ne pouvons pas préve­­nir les graves consé­quences néga­­tives du chan­­ge­­ment clima­­tique sur la santé par des mesures de protec­­tion de l’en­­vi­­ron­­ne­­ment et de santé publique », écrit-elle. À condi­­tion de déve­­lop­­per un cadre de régle­­men­­ta­­tion natio­­nal et inter­­­na­­tio­­nal ou encore en consi­­dé­­rant l’im­­pact sur les géné­­ra­­tions futures, cette inno­­va­­tion pour­­rait amélio­­rer la santé humaine.

En atten­­dant, faut-il prendre le risque de cham­­bou­­ler les écosys­­tèmes par goût de l’ex­­pé­­rience ? Profes­­seur d’éthique de l’en­­vi­­ron­­ne­­ment et oppo­­sant notoire à la dés-extinc­­tion, Ben Minteer invite pour sa part à plus de « modes­­tie terrestre », et souhaite que l’hu­­ma­­nité prenne garde à ne pas être « fasci­­née par son propre pouvoir ». Il fait appel à la réduc­­tion de la destruc­­tion, plutôt qu’à l’aug­­men­­ta­­tion des modi­­fi­­ca­­tions de la nature pour résoudre la crise clima­­tique.

Pour George Church, l’éco­­sys­­tème est déjà perturbé « dans une direc­­tion que nous n’ai­­mons pas », mais la beauté des modi­­fi­­ca­­tions géné­­tiques est qu’elles nous permettent de retrou­­ver l’en­­vi­­ron­­ne­­ment que nous avions perdu. « Si pour une raison quel­­conque nous n’ai­­mons pas cela, nous pour­­rons faire machine arrière », répète le géné­­ti­­cien. Opti­­miste, il est convaincu de propo­­ser un ensemble d’ou­­tils suscep­­tibles de nous armer face au chan­­ge­­ment clima­­tique et de réduire ses effets, voire même d’in­­ver­­ser la tendance.


Couver­­ture : Michael Schif­­fer


 

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