Quand la pratique rattrape la théorie : la communauté scientifique a été animée récemment par la publication d’un article scientifique dans lequel une équipe de chercheurs chinois décrit les modifications génétiques qu’ils ont apportées à des embryons humains.

À partir d’embryons non viables issus d’une clinique de fertilisation in vitro, les scientifiques ont cherché à modifier le gène à l’origine d’une maladie génétique rare, la béta-thalassémie, afin de le « réparer ». Pour ce faire, ils ont eu recours à une technique révolutionnaire, le système CRISPR-Cas9.

Explicité et adapté en 2012 par la Française Emmanuelle Charpentier et l’Américaine Jennifer Doudna, le système CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) est à l’origine un système de défense immunitaire des bactéries, face aux infections des phages notamment. Il est basé sur l’utilisation d’une enzyme, appelée la Cas9, qui, après s’être associée à un petit brin d’acide ribonucléique (ARN) « guide », va pouvoir reconnaître des portions spécifiques de l’acide désoxyribonucléique (ADN) — celles complémentaires de l’ARN guide — et les couper. Les systèmes de réparation de l’ADN de la cellule permettent ensuite, en réparant la coupure, de modifier le gène ou bien de l’inactiver par exemple.

Le mécanisme d’action de CRISPR

Source : Pennisi Elizabeth, « The CRISPR Craze », Science, vol. 341, n° 6148, 23 août 2013, p. 833-836.

Très rapidement, le système a été largement adopté en biologie moléculaire pour son potentiel considérable. Il est très facile à utiliser et à adapter : des bactéries, des cellules humaines adultes, des souris et même des primates ont vu leur ADN être modifié avec succès par le système CRISPR.

Dans le cas de l’étude, l’embryon fertilisé est à l’état d’une seule cellule au moment de la manipulation, afin que la modification génétique puisse être transmise à toutes les futures cellules de l’embryon. Les résultats obtenus montrent que seulement la moitié des embryons encore vivants après les 48 heures de l’expérience ont eu leur ADN coupé par la Cas9, et seuls 14 % de ces derniers possèdent la mutation finale voulue.

Plus problématique, une partie des embryons modifiés se sont révélés mosaïques, c’est-à-dire qu’ils possédaient des cellules modifiées et des cellules sans modification. Enfin, des effets non désirés ont été observés, avec la présence de mutations créées par la Cas9 à des endroits non prévus initialement par l’étude.

Les auteurs concluent sur les limites de l’étude et recommandent une meilleure compréhension du système CRISPR-Cas9 avant de l’utiliser sur des embryons [1]. Les rumeurs précédant la publication de l’article avaient amené des industriels du domaine à exprimer leur inquiétude dans un article publié en mars par le journal Nature [2]. Les technologies actuelles ne permettent pas de prédire les effets des modifications génétiques des embryons sur les générations futures, ce qui rend, pour eux, le processus dangereux et éthiquement inacceptable.

La désapprobation publique face à de telles manipulations pourrait de plus nuire au développement de thérapies utilisant le système CRISPR et apportant des modifications génétiques non transmissibles à des générations futures. Les auteurs appelaient à des discussions au sein de la communauté scientifique et à un moratoire sur les pratiques touchant les embryons, en attendant.

Si la nécessité d’une discussion ouverte internationale est une idée largement partagée, le moratoire ne fait, en revanche, pas consensus. En effet, selon certains scientifiques, il est au contraire important de continuer à étudier le système CRISPR appliqué aux embryons, dans un but de recherche et afin d’améliorer les connaissances, pour être en mesure de mieux évaluer les bénéfices/risques d’une telle pratique [3].

Modifier génétiquement les cellules reproductrices ou les embryons humains est une ligne éthique à ne pas franchir selon certains chercheurs et il n’y en a aujourd’hui pas la nécessité dans la mesure où les techniques de fécondation in vitro et de sélection des embryons non porteurs d’anomalies génétiques existent déjà.

Au contraire, selon d’autres, avec le développement d’outils aussi puissants, les progrès à venir ne sont qu’une question de temps, surtout compte tenu du fait que la pratique n’est pas illégale partout dans le monde [4]. Ainsi, au moins quatre groupes de recherche en Chine et un groupe aux États-Unis continuent l’étude sur des embryons humains [5].

L’objectif de « réparation » de mutations génétiques causant des pathologies graves et actuellement incurables pourrait éventuellement être accepté si la technique est démontrée comme sans danger. Cependant, une des questions majeures concernant son utilisation serait alors de savoir où placer la limite. Est-ce qu’améliorer le profil génétique d’un embryon afin de limiter ses risques de développer dans le futur un cancer, ou bien booster sa résistance face à des virus comme le VIH, serait encore un objectif de santé acceptable ?

Un des risques sous-jacents redoutés est d’ouvrir la porte à des modifications génétiques non médicales et eugénistes (choix du quotient intellectuel, de traits physiques…). Une équipe de chercheurs chinois étudie par exemple les profils génétiques d’un millier de surdoués afin d’identifier les gènes associés au QI.

Si la pratique se développe réellement sans contraintes dans certains pays, il est probable que seules les classes sociales aisées pourraient se permettre de l’utiliser. On peut même imaginer un tourisme « d’ingénierie génétique » peu encadré dans les pays trop flexibles.

L’état actuel des recherches est encore très préliminaire, mais il est certain que le sujet n’a pas fini de faire parler de lui. Un grand débat est d’ores et déjà prévu cet automne aux États-Unis, afin de travailler sur les problèmes scientifiques, éthiques et politiques soulevés par l’ingénierie génétique sur les humains.

COSSÉ Mathilde, Note de veille, 26 août 2015, revue Futuribles

Notes :

[1] Liang Puping et alii, « CRISPR/Cas9-Mediated Gene Editing in Human Tripronuclear Zygotes », Protein & Cell, vol. 6, n° 5, avril 2015, p. 363-372. URL : http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13238-015-0153-5.

[2] Lanphier Edward et alii, « Don’t Edit the Human Germ Line », Nature, vol. 519, n° 7544, 12 mars 2015. URL : http://www.nature.com/news/don-t-edit-the-human-germ-line-1.17111.

[3] Baltimore David et alii, « A Prudent Path Forward for Genomic Engineering and Germline Gene Modification », Science, vol. 348, n° 6230, 3 avril 2015, p. 36-38. URL : http://www.sciencemag.org/content/348/6230/36.

[4] Bosley Katrine et alii, « CRISPR Germline Engineering —The Community Speaks », Nature Biotechnology, vol. 33, mai 2015, p. 478-486. URL : http://www.nature.com/nbt/journal/v33/n5/full/nbt.3227.html.

[5] Cyranoski David et Reardon Sara, « Chinese Scientists Genetically Modify Human Embryos », Nature News, 22 avril 2015. URL : http://www.nature.com/news/chinese-scientists-genetically-modify-human-embryos-1.17378 ; et Regalado Antonio,  « Chinese Team Reports Gene-Editing Human Embryos », MIT Technology Review, avril 2015, Massachusetts Institute of Technology (MIT). URL : http://www.technologyreview.com/news/536971/chinese-team-reports-gene-editing-human-embryo/.