Thérapie génique : la nouvelle frontière dans l’innovation médicale

La thérapie génique pourrait atteindre son plein potentiel dans les 5 à 10 prochaines années, mais il y a d’abord des défis technologiques et opérationnels à relever.

Les nouvelles avancées dans le domaine des thérapies géniques continuent d’attirer l’enthousiasme – et les investissements – des entreprises biopharmaceutiques. Rien qu’en 2019, nous avons assisté à une série de transactions, de plus en plus de sociétés misant sur les progrès rapides de la technologie : Roche a racheté Spark Therapeutics, spécialisée dans les thérapies géniques à base de virus adéno-associés (AAV), pour 4,8 milliards de dollars, afin d’avoir accès à une plateforme. Pfizer a acheté une participation de 15% dans Vivet Therapeutics, une société française de thérapie génique, et a continué à faire des investissements importants dans la fabrication.

Cette hausse des investissements n’est pas surprenante. Le marché continue de croître grâce à des développements révolutionnaires dans le domaine des traitements curatifs et vitaux pour toute une série de maladies incurables. Luxturna, un traitement contre une forme de cécité héréditaire, a fait la une des journaux en tant que première thérapie génique à base de AAV approuvée aux États-Unis, ouvrant ainsi la voie à de futurs traitements. Depuis lors, la FDA a approuvé des thérapies géniques prometteuses pour des maladies mortelles, dont Zolgensma, une thérapie à base d’AAV pour les atrophies musculaires spinales, et Onpattro, un traitement à base d’interférence ARN pour l’amylose héréditaire à médiation par la transthyrétine (hATTR).

Ces récentes approbations et les succès des essais cliniques suggèrent que la thérapie génique dépasse rapidement le stade de la “preuve du concept”. Au cours des 5 à 10 prochaines années, nous nous attendons à ce que les entreprises biopharmaceutiques continuent d’investir dans l’expansion des plateformes et des pipelines de thérapie génique, afin de pousser ce traitement à son plein potentiel. Elles s’engageront également dans des activités de commercialisation, telles que le développement de modèles de remboursement, de tarification et de contrats, afin de s’assurer que les thérapies ont un cheminement viable vers les patients.

Ce calendrier pourrait même s’accélérer. La course pour trouver un vaccin Covid-19 a mis en lumière les technologies de thérapie génique telles que l’ARN messager (ARNm) et les vecteurs adénovirus. Certains de ces vaccins ont bénéficié d’une autorisation d’utilisation d’urgence et maintenant qu’ils sont approuvés, les vaccins permettront de valider encore davantage ces plateformes et entraîneraient un afflux d’investissements et d’innovations.

Cependant, malgré les progrès actuels et le potentiel postpandémique, la thérapie génique doit surmonter plusieurs obstacles. Les entreprises biopharmaceutiques et les autres parties prenantes devront surmonter ces obstacles et s’adapter afin de saisir les opportunités et d’atteindre leur plein potentiel.

La thérapie génique face aux défis à venir

Un certain nombre de défis menacent d’entraver le rythme des progrès. Malgré les succès récents, il reste la possibilité d’un recul en matière d’efficacité, de sécurité ou de réglementation, ce qui exige une approche prudente dans la sélection des cibles et le développement des produits. BioMarin, par exemple, a récemment rencontré un obstacle majeur lorsque la FDA a rejeté sa thérapie génique à base d’AAV pour l’hémophilie, invoquant la nécessité de disposer de données supplémentaires sur la durée des bénéfices et retardant probablement l’approbation de deux ans.

En outre, le secteur est confronté à divers obstacles technologiques. Les améliorations en matière de technologie de production, d’efficacité de livraison et de spécificité du ciblage cellulaire restent lentes et limitées. Pour certaines technologies, l’efficacité et la durabilité des traitements sont encore une considération, car les chercheurs constatent une variabilité relativement élevée des résultats pour les patients. De plus, avec une faible extensibilité due à la petite taille des populations de patients, en particulier pour les technologies virales, les coûts de fabrication resteront élevés. Les promoteurs sont également confrontés à des contraintes de capacité, en raison de la limitation des talents et des possibilités d’externalisation.

Au-delà des défis technologiques et scientifiques, les parties prenantes doivent aborder d’importantes questions relatives au marché et aux modèles commerciaux. Les thérapies géniques potentiellement curatives pourraient perturber les prestataires de soins spécialisés et les partenaires qui ont construit des modèles commerciaux autour du traitement d’une maladie particulière. Si la thérapie génique s’avère efficace pour guérir l’hémophilie, par exemple, comment le rôle du centre de traitement de l’hémophilie va-t-il changer ?

Les paiements sont un autre problème majeur. La plupart des traitements coûtant des millions de dollars pour un petit nombre de patients, les prix pourraient facilement devenir prohibitifs et inciter les payeurs à gérer l’utilisation. Si les thérapies curatives, comparées aux coûts globaux des maladies qu’elles traitent, pourraient permettre aux assureurs de faire des économies à long terme, elles risquent de ne pas en récolter les bénéfices si le patient change de payeur ou si l’efficacité et la durabilité du traitement sont plus faibles que prévu. Les décideurs politiques, les payeurs et les prestataires reconnaissent la nécessité de trouver des modèles de paiement innovants pour gérer la tarification et les remboursements sur les différents marchés.

Deux approches des thérapies transformatrices

Alors que les questions de modèle économique et de marché sont de plus en plus pressantes, à ce stade précoce, la plupart des entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques tentent encore de développer pleinement leurs plates-formes. Les leaders du secteur développent rapidement le marché grâce à deux approches (voir figure 1).

Figure 1 : Les biotechs appliquent des technologies brevetées dans tous les domaines de la maladie, tandis que les entreprises pharmaceutiques se concentrent généralement sur des domaines spécifiques.

Les entreprises pharmaceutiques ont principalement ciblé des domaines de maladies spécifiques, en tirant parti des capacités scientifiques et commerciales qu’elles ont développées avec les portefeuilles existants de petites molécules et de produits biologiques. En acquérant Spark Therapeutics et en collaborant avec 4D Molecular Therapeutics et Dyno, Roche s’est forgé une présence dans les thérapies géniques à base d’AAV pour le système nerveux central, l’ophtalmologie et l’hémophilie, domaines dans lesquels elle dispose de produits existants. De même, Pfizer est en train d’assembler une plate-forme AAV dans le cadre de son activité dans le domaine des maladies rares, par le biais d’un mélange d’acquisitions et d’investissements organiques.

En revanche, les biotechs continuent à chercher des opportunités pour appliquer leurs plates-formes technologiques propriétaires à une variété de domaines de maladies et d’organes afin de maximiser la valeur totale de la plate-forme.

Se préparer au boom de la thérapie génique

Dans les années à venir, les entreprises biopharmaceutiques et les autres acteurs du secteur de la santé devront recalibrer leurs activités en fonction des perturbations et des possibilités de la thérapie génique. Pour commencer, ils peuvent s’attaquer aux changements dans quatre domaines clés.

  • Valeur pour le client. Comprendre la valeur et l’impact à long terme des traitements pour diverses populations de patients.
  • Accès des clients. Mettre en place des chaînes d’approvisionnement et des services aux patients pour soutenir les modèles de thérapie génique.
  • Paiements. Envisager des modèles de paiement alternatifs, tels que les paiements basés sur la rente et les résultats, qui tiennent compte des coûts uniques élevés, de la durabilité du traitement, de la variabilité d’un patient à l’autre et du mouvement potentiel des patients entre les payeurs.
  • L’économie de l’industrie. Se préparer à des ajustements dans l’économie des prestataires, comme l’adoption de soins basés sur la valeur, les thérapies géniques remplaçant les médicaments spécialisés à acheter et à facturer.

Les sociétés biopharmaceutiques et les parties prenantes naviguent en terrain inconnu, mais les avantages financiers et humains de la thérapie génique dépassent de loin les risques. Les leaders de l’industrie peuvent travailler ensemble pour surmonter les obstacles technologiques et opérationnels de ces traitements de transformation, en luttant contre certaines des maladies les plus menaçantes d’aujourd’hui.

Matt Sullivan est un associé expert et Anshul Rana est un cadre supérieur du cabinet Bain’s Healthcare. Michael Retterath est le directeur de la stratégie de Spark Therapeutics.

Bain & Company

Loi Bioéthique Clonage Humain et Chimère

Sont-ils devenus fous ? Avec Alexandra Caude-Henrion

 

Une thérapie génique pour allonger la durée de vie

Libella Gene Therapeutics prétend offrir une thérapie génique qui allongera la durée de vie pour 1 million de dollars la dose. La startup indique que deux patients ont déjà payé le traitement dans une clinique en Colombie.

Nous savons que les télomères peuvent avoir quelque chose à voir avec le vieillissement de notre corps. Dans certains tissus, une enzyme appelée télomérase agit pour reconstruire et étendre les télomères afin que les cellules puissent continuer à se diviser.

Nous ne savons pas si la télomérase protège une cellule du vieillissement ou si elle prolonge la vie d’organismes entiers. Les traitements d’extension du télomère chez la souris ont donné des résultats intrigants, mais personne ne l’a démontré chez l’humain.

Cela n’a pas freiné Libella. Il propose d’injecter aux patients des virus porteurs des instructions génétiques de la télomérase transcriptase inverse, qui intervient dans la fabrication de la télomérase.

Cet essai porte sur un traitement non prouvé et non testé qui pourrait même être nocif pour votre santé. Il se produit en dehors des États-Unis parce qu’il n’a pas été approuvé par la Food and Drug Administration. Et les experts dans le domaine ont beaucoup de questions sans réponse à ce sujet.

MIT Technology Review

D’après les auteurs de “l’Effet Télomère”, nous avons le pouvoir d’allonger notre espérance de vie

Les premières chimères de porc-singe nés dans un laboratoire chinois

L’objectif est de faire croître des organes humains à l’intérieur des animaux

Selon une exclusivité New Scientist, les tout premiers porcelets avec des cellules de singes sont nés dans un laboratoire chinois.

“Il s’agit du premier rapport sur des chimères porc-singe à terme”, a déclaré au magazine Tang Hai, chercheur de Key State Laboratory of Stem Cell and Reproductive Biology, co-auteur d’un nouveau document sur la naissance.

L’objectif final des chercheurs est de faire croître des organes humains à l’intérieur des animaux – mais cet avenir est encore lointain. Ces porcelets sont malheureusement morts dans la semaine qui a suivi leur naissance, et la cause exacte du décès demeure inconnue.

Pour créer les chimères de porc-singe, Hai et son équipe ont développé une culture de cellules de singe, en ont dérivé des cellules souches embryonnaires et les ont injectées dans des embryons de porc quatre jours après la fécondation.

Les résultats laissent à désirer. Seulement deux porcelets sur dix se sont avérés être des chimères. L’équipe a dû implanter plus de 4 000 embryons pour obtenir ces résultats.

“Compte tenu de l’efficacité chimérique extrêmement faible et de la mort de tous les animaux, je considère cela comme assez décourageant”, a déclaré à New Scientist le biologiste des cellules souches Paul Knoepfler de l’Université de Californie à Davis.

Les cellules de singe des deux chimères étaient réparties sur un certain nombre d’organes vitaux, mais ne représentaient qu’une très faible proportion de cellules – entre une sur 1000 et une sur 10 000, selon New Scientist.

New Scientist, Protein & Cell, DOI: 10.1007/s13238-019-00676-8

Les Etats-Unis ont officiellement commencé à utiliser CRISPR sur les humains

En juin 2016, le National Institutes of Health avait donné le feu vert à une équipe de recherche de l’Université de Pennsylvanie (UPenn) pour commencer à utiliser CRISPR sur les humains.

Lundi, un porte-parole de l’UPenn a confirmé à NPR que les chercheurs de l’institution ont officiellement commencé à utiliser CRISPR sur les humains, marquant ainsi une première nationale qui pourrait conduire à une utilisation plus répandue de la technologie dans le futur.

Le porte-parole a déclaré à NPR que l’équipe de l’UPenn avait jusqu’à présent utilisé CRISPR pour traiter deux patients atteints de cancer, l’un avec un myélome multiple et l’autre avec un sarcome. Tous deux avaient fait une rechute après les traitements habituels contre le cancer.

Premier essai clinique américain avec CRISPR sur des humains

Pour l’essai, les chercheurs ont prélevé des cellules du système immunitaire des patients, ont utilisé CRISPR pour modifier les cellules afin de cibler les tumeurs, puis les ont restituées dans le corps des patients.

“Les conclusions de cette étude seront communiquées au moment opportun par le biais d’une présentation lors d’une réunion médicale ou d’une publication évaluée par des pairs”, a déclaré un porte-parole de l’UPenn à NPR.

Il s’agit peut-être du premier essai avec CRISPR chez l’humain aux États-Unis, mais de nombreux autres essais sont déjà en cours pour déterminer si cette technologie peut traiter efficacement une variété de maladies et de troubles.

Comme l’a déclaré Fyodor Urnov, spécialiste de l’édition génétique, à NPR, “2019 est l’année où les roues d’entraînement se détachent et où le monde entier voit ce que CRISPR peut vraiment faire pour le monde dans le sens le plus positif du terme”.

NPR

La guerre post-humaniste 2 : Géopolitique du génome

La prolifération de nouveaux éléments nous pousse à prolonger notre dossier du numéro précédent, à propos des initiatives dans la modification génétique à l’international.

Actualités touchant le génome

Les CAR-T cells permettent de traiter certains cancers du sang en modifiant génétiquement les cellules du patient. Le CAR (Chimeric Antigen Receptor) est un récepteur antigénique chimérique que l’on intègre par modification génétique aux cellules immunitaires du patient (les lymphocytes T) afin qu’elles identifient et attaquent les cellules tumorales. Ce ne serait ni plus ni moins « la découverte de l’année », selon la puissante association américaine de cancérologie ASCO. Selon les premiers résultats, le taux de rémission est de 83 % pour les patients traités au CAR-T cells contre environ 15 % pour les autres enfants et adultes jusqu’à 25 ans atteints de leucémie aiguë réfractaire. Dans le cas de patients atteints d’un lymphome diffus à grandes cellules B réfractaire, une rémission complète ne toucherait que 5 à 10 % des individus traités avec une chimiothérapie conventionnelle contre 40 % de rémission complète 15 mois après le traitement par CAR-T. Les deux hôpitaux parisiens Saint-Louis et Robert-Debré seront les premiers labellisés « centres experts pour le traitement par cellules CAR-T » en Europe. Toujours en France, l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) a délivré aux laboratoires américains, Gilead Sciences et Kite (sa filiale axée sur la thérapie cellulaire autologue T), et au groupe pharmaceutique suisse Novartis des autorisations temporaires d’utilisation (ATU) de ces traitements, nécessaires avant une possible autorisation de mise sur le marché (AMM).

Le laboratoire pharmaceutique Glaxosmithkline ou GSK (l’un des plus gros au monde) a annoncé le rachat des données génétiques de 5 millions de clients au spécialiste US de l’analyse génétique 23andMe (un des plus grands fabricants de tests ADN à domicile) pour un coût de 300 M$. Ces clients ont transmis leur salive à la société pour en savoir plus sur leur ADN, leur ascendance et ainsi obtenir des rapports de santé personnalisés. GSK a racheté toutes ces informations pour leurs études pharmaceutiques. Plus de 5 millions de personnes ont envoyé un échantillon de salive en échange d’informations, notamment sur leur risque de développer un cancer du sein.

Avec la manipulation génétique, une équipe de scientifiques de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) a réussi à transférer la mémoire d’un escargot de mer à un autre, le 14 mai dernier. L’expérience, décrite dans la revue scientifique eNeuro, consiste à stimuler la mémoire des escargots grâce à une sensibilisation par faible choc électrique sur la queue. En provoquant leur réflexe défensif de contraction de la queue, les escargots « entraînés » après 24 h, contractent ce membre pendant cinquante secondes contre une seconde pour les « non entraînés ». L’ARN (acide nucléique essentiel dans le transport du message génétique et la synthèse des protéines) du système nerveux des escargots entraînés est ensuite extrait pour l’injecter dans les spécimens non entraînés. Vingt-quatre heures plus tard, ces derniers avaient le même réflexe de défense que les escargots ayant subi des chocs électriques. À terme, les chercheurs espèrent transférer la mémoire d’un humain à un autre. Une expérience qui fait penser à celle réalisée fin 2017, où le collectif OpenWorms avait entrepris d’analyser minutieusement le cerveau du ver Caenorhabditis elegans pour le reproduire virtuellement et le télécharger dans un robot Lego. Résultat : sans aucune programmation, le cerveau virtuel a pris le contrôle du robot, qui s’est comporté comme l’animal et a même réagi à la simulation des capteurs de nourriture destinés au ver.

La guerre post-humaniste

Les ciseaux moléculaires CRISPR et la course à la modification génétique

Actuellement, un nouveau projet international est en cours pour réécrire entièrement le génome humain. Le séquençage du génome, qui consiste à identifier tous les gènes de notre espèce, avait déjà pris 13 années. L’objectif de ce nouveau programme nommé Recode est de créer un génome 100 % synthétique. Si l’objectif reste généralement thérapeutique dans un premier temps, se posent toujours des questions éthiques, à différents niveaux selon les espaces civilisationnels [cf. Géopolitique Profonde n° 6].

Réécrire un génome, c’est une sorte de formatage ou de remise à zéro des gènes humains. Le qualificatif de « modifié génétiquement » se réfère à des plantes et des animaux qui ont été modifiés d’une manière qui ne serait pas apparue naturellement à travers l’évolution, comme le transfert d’un gène d’une espèce à une autre pour doter l’organisme d’un nouveau caractère (résistance aux parasites ou une tolérance accrue à la sécheresse). L’entreprise biopharmaceutique Cellectis a par exemple créé son outil d’édition de génome appelé TALEN en association avec l’Institut Wyss de Harvard pour couper l’ADN, ôter, coller, modifier toutes les mutations, tous les défauts ou toutes les particularités acquises au cours de milliers d’années d’évolution.

Pour l’exemple, l’agence militaire étasunienne DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) et le ô grand milliardaire philanthrope Bill Gates auraient investi 100 M$ dans le « forçage génétique ». Cette technique de manipulation génétique a pour but de modifier un gène pour qu’il soit ensuite rapidement transmissible à toute une espèce animale ou végétale. Ceci pourrait, par exemple, limiter la capacité de reproduction d’une espèce, la rendre plus sensible ou insensible à une maladie ou à un produit chimique. Des expérimentations pourraient se dérouler en Australie, en Nouvelle-Zélande, au Burkina Faso, en Ouganda, au Mali et au Ghana. La Fondation Bill & Melinda Gates aurait au passage également consacré 1,6 M$ en lobbying via la société Emerging A.G pour promouvoir cette expérimentation.

Aujourd’hui, ce sont les technologies d’édition de gènes CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) qui sont les plus médiatisées. Elles permettent d’introduire de nouveaux caractères en réécrivant directement le code génétique de la cible (végétaux, animaux, humains). Dans l’agriculture, cela présente l’avantage d’être plus rapide et plus précis que la culture conventionnelle (sélection des plantes), tout en étant moins controversé que les techniques OGM. En 2012, l’outil d’édition génique CRISPR-Cas9 émerge de la collaboration des chercheuses française Emmanuelle Charpentier et américaine Jennifer Doudna avec la publication de leurs recherches à l’Université de Californie à Berkeley.

CRISPR se traduit littéralement par « Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées ». Il s’agit de famille de séquences répétées dans l’ADN. Le deuxième terme Cas9, quant à lui, renvoie à l’endonucléase, une enzyme capable de couper les deux brins de l’hélice d’ADN. En combinant les deux, on obtient les « ciseaux moléculaires » CRISPR-Cas9 qui permettent d’éditer le génome, de couper l’ADN, d’inactiver des gènes ou d’en introduire. Ses applications peuvent être plurielles dans la recherche fondamentale, la médecine et la biotechnologie. La simplicité de cette technique et son bas coût peuvent amener à des dérives multiples, dans la manipulation d’embryons par exemple.

Contrairement aux deux méthodes de coupures d’ADN 1) des protéines TALEN (Transcription activator-like effector nucleases – nucléases effectrices de type activateur de transcription) et 2) des nucléases à doigt de zinc — le ciblage de l’ADN par le procédé CRISPR-Cas9 est plus direct et ne requiert pas de modification de la protéine, mais seulement de l’ARN guide. De nombreuses sociétés investissent dans la recherche sur ce nouvel outil d’altération génétique.

Le US Patent and Trademark Office (USPTO – Bureau américain des brevets et des marques de commerce) a accordé deux nouveaux brevets CRISPR à l’Université de Californie à Berkeley. En 2017, l’instance a accordé à Feng Zhang et à son équipe du Broad Institute of Harvard et du MIT un autre brevet convoité pour utiliser l’outil CRISPR-Cas9 dans l’édition d’ADN de mammifères : il y a une bataille juridique pour déterminer lequel des scientifiques devient propriétaire, car l’équipe de Jennifer Doudna a fait appel de cette décision. Ce 10 septembre 2018, la Cour d’appel des États-Unis a confirmé cette dernière décision du USPTO. Le brevet donne à un inventeur la propriété légale de son invention ou découverte. Il est le seul à pouvoir donner l’autorisation à quiconque voulant utiliser son idée et collecter l’argent de l’octroi de la licence.

Deux sociétés américaines, Indoor Technologies et Felix Pets, se font concurrence pour modifier génétiquement des embryons de chats afin de les rendre hypoallergéniques, c’est-à-dire qu’il ne présenteraient plus le gène qui provoque des allergies aux humains. Des brevets ont été déposés en 2016 pour utiliser le Crispr-Cas9 pour couper le gène bien identifié qui provoque l’allergie, la protéine Fel d 1.

L’américain Sangamo Therapeutics a testé un procédé d’édition du génome in vivo destiné à lutter contre le rare syndrome de Hunter (maladie génétique lysosomale) sur quatre personnes. Les premiers résultats non réussis de son essai clinique ont été publiés. Les médecins ont utilisé les nucléases à doigt de zinc en tant que ciseau moléculaire et non CRISPR.

L’utilisation de CRISPR sur l’Homme est plus compliquée à tester en raison des réflexions éthiques que le procédé suscite. Les premiers essais cliniques utilisant CRISPR sur l’être humain ont débuté rapidement, avec un recul encore probablement insuffisant. En 2017, des scientifiques américains de l’Oregon Health & Science University ont franchi un cap en déclarant utiliser cette technologie pour éditer des embryons humains après deux ans d’attente pour l’autorisation éthique de leurs expériences. L’hôpital de l’Université de Pennsylvanie et l’agence US de régulation Food and Drug Administration (FDA) ont mis tout autant de temps à obtenir le feu vert pour tester une thérapie basée sur CRISPR sur 18 patients cancéreux. La société CRISPR Therapeutics de Cambridge (Massachusetts) aimerait aussi démarrer des essais cliniques de phase I en utilisant CRISPR pour traiter des patients atteints du trouble bêta-thalassémies (maladie génétique de l’hémoglobine). L’américain Editas Medicine doit également lancer sous peu un essai clinique utilisant la technique CRISPR pour traiter une forme rare de cécité.

Au vu des ralentissements prudents de la FDA à propos des essais cliniques sur l’Homme sur le sol américain depuis mai 2018, un premier essai clinique utilisant CRISPR-Cas9 chez l’homme a été lancé à l’hôpital de Ratisbonne (Allemagne). Deux sociétés US, Vertex Pharmaceuticals et CRISPR Therapeutics, se sont associées pour développer le traitement expérimental CTX001. L’essai clinique (phase 1/2) compte douze adultes atteints de bêta-thalassémie (maladie génétique de l’hémoglobine) pour prélèvement de leurs cellules sanguines, traitement in vitro et réinjection. C’est la course aux essais cliniques.

Chez les Britanniques, l’organisme de bienfaisance indépendant basé à Londres Nuffield Council on Bioethics (NCB) a pondu un rapport sur les problèmes sociaux et éthiques liés à l’édition et à la reproduction du génome humain. Le bienfaiteur autoproclamé a pour habitude d’analyser les questions éthiques en biologie et en médecine. Selon sa récente étude, l’édition d’embryons, de spermatozoïdes et des ovules humains est « moralement acceptable» sous la condition que « la modification ne compromette pas le bien-être de l’individu en devenir (la personne issue de l’embryon qui aura subi une édition génétique) ou que cela n’augmente pas le désavantage, la discrimination ou la division dans la société ».

Au Japon, les autorités étudient une autorisation prochaine de la recherche fondamentale sur les modifications génétiques des embryons humains (avec l’outil CRISPR-Cas9), dans le cadre de la recherche sur les traitements de procréation assistée. La validation de la directive est prévue d’ici avril 2019 après consultation de la population. Les embryons altérés seront ceux issus de fécondation in vitro non utilisés. Il sera interdit de les réimplanter dans l’utérus de femmes après modification. Nous voilà rassurés.

La Chine lance également des programmes de thérapie génique d’envergure internationale. La belliciste banque Goldman Sachs juge que « la Chine bat les États-Unis dans la course aux armements géniques ». Dès 2013, les scientifiques chinois ont utilisé CRISPR sur l’ADN humain, et en avril 2015, ils ont modifié directement sur des embryons un gène responsable d’une maladie du sang. Les embryons non viables n’ont pas survécu, mais la polémique a marqué les esprits. Les scientifiques du pays ont modifié génétiquement les cellules d’au moins 86 patients atteints du cancer et du VIH dans le pays en utilisant la technologie CRISPR-Cas9.

La course scientifique entre les deux superpuissances asiatique et nord-américaine est tellement intense qu’elle est qualifiée de « Spoutnik 2.0 » en référence à la concurrence spatiale opposant l’URSS et les USA durant la Guerre froide. L’École de Guerre économique a relevé qu’une équipe chinoise a fait naître des chiens de race beagles en supprimant le gène de la myostatine (protéine qui inhibe la croissance musculaire). En conséquence, les animaux sont nés avec une masse musculaire doublée par rapport à celle habituellement admise. On imagine très bien les perspectives sur l’Homme.

Contrebalançant l’enthousiasme entourant toutes ces nouvelles techniques, des scientifiques du Centre Wellcome Sanger ont récemment établi dans la revue Nature Biotechnology que l’édition de gènes CRISPR-Cas9 produit des altérations voire des suppressions dangereuses d’ADN dans les cellules de souris et d’homme. D’autres études récentes publiées dans Nature Medicine montrent que la modification des génomes avec CRISPR-Cas9 pourrait augmenter le risque que les cellules altérées déclenchent un cancer (des ovaires, du côlon, du rectum ou de l’œsophage). Des chercheurs de l’Institut suédois Karolinska et, séparément, de Novartis ont constaté que les cellules dont les génomes sont édités avec succès par CRISPR-Cas9 ont le potentiel d’ensemencer des tumeurs à l’intérieur d’un patient. Les deux études se concentrent sur le gène p53 qui joue un rôle majeur dans la prévention des tumeurs en détruisant des cellules avec de l’ADN endommagé. Selon des recherches antérieures, la plupart des tumeurs humaines ne peuvent tout simplement pas se former si la cellule p53 fonctionne correctement. Si elle est dysfonctionnelle, le risque de cancers pourrait être plus élevé. Malheureusement, p53 est aussi une sorte de défense naturelle contre les modifications du génome faites par CRISPR-Cas9. Lorsque les chercheurs utilisent ces ciseaux moléculaires pour couper et remplacer un peu d’ADN, p53 passe à l’action, provoquant l’autodestruction des cellules éditées. Cela rend l’édition CRISPR essentiellement théorique, ce qui pourrait expliquer pourquoi la méthode ne serait pas si efficace.

La version CRISPR-Cas12 serait encore plus précise et spécifique que le Cas9, qui ne reconnaît que 2 ou 3 nucléotides pour se fixer solidement à l’ADN. CRISPR-Cas12 « agit plus comme un velcro, en multipliant les liaisons faibles. Tous les nucléotides de la séquence génétique doivent être reconnus pour qu’une fixation solide se fasse ». Une utilisation généralisée de ce procédé devrait être prochainement mise en place.

Franck Pengam
Extrait de Géopolitique Profonde n°7 – Septembre-Octobre 2018

CRISPR pourrait causer le cancer

Un nouvel obstacle sérieux pour CRISPR : deux études montrent que les cellules éditées pourraient causer le cancer

La modification des génomes avec CRISPR-Cas9 pourrait augmenter le risque que les cellules altérées, destinées à traiter la maladie, déclenchent le cancer, selon deux études publiées lundi – un changeur de jeu potentiel pour les entreprises développant des thérapies basées sur CRISPR. Les experts prennent au sérieux la découverte du risque de cancer.

Dans les études publiées dans Nature Medicine, les scientifiques ont constaté que les cellules dont les génomes sont édités avec succès par CRISPR-Cas9 ont le potentiel d’ensemencer des tumeurs à l’intérieur d’un patient. Selon des chercheurs de l’Institut suédois Karolinska et, séparément, de Novartis, cela pourrait faire craindre des bombes à retardement pour certaines cellules CRISPR.

Les deux études se concentrent sur le gène p53, connu pour jouer un rôle majeur dans la prévention des tumeurs en détruisant des cellules avec de l’ADN endommagé. Selon des recherches antérieures, la plupart des tumeurs humaines ne peuvent tout simplement pas se former si p53 fonctionne correctement.

Malheureusement, p53 est aussi une sorte de défense naturelle contre les modifications du génome faites par CRISPR-Cas9. Lorsque les chercheurs utilisent CRISPR-Cas9 pour couper et remplacer un peu d’ADN, p53 passe à l’action, provoquant l’auto-destruction des cellules éditées. Cela rend l’édition CRISPR essentiellement théorique, ce qui pourrait expliquer pourquoi CRISPR n’est pas très efficace. Cela pourrait signifier que la cellule p53 ne fonctionne pas comme elle le devrait. Et une p53 dysfonctionnel peut être précurseur d’un grand nombre de cancers, tels que ceux dans les ovaires, le côlon et le rectum, et l’œsophage.

« En choisissant des cellules qui ont réparé avec succès le gène endommagé que nous avions l’intention de corriger, nous pourrions par inadvertance également choisir des cellules sans p53 fonctionnelle », a déclaré Emma Haapaniemi, l’une des auteurs de l’étude de Karolinska dans un communiqué de presse. « Si elles sont transplantées chez un patient, comme en thérapie génique pour des maladies héréditaires, de telles cellules pourraient donner naissance à un cancer, ce qui soulève des inquiétudes quant à l’innocuité des thérapies géniques basées sur CRISPR. »

Premièrement, il s’agit d’études très précoces présentant des “résultats préliminaires”, comme l’a expliqué le biochimiste Bernhard Schmierer, co-dirigeant de l’étude Karolinska. “On ne sait pas si les résultats se traduisent en cellules réellement utilisées dans les études cliniques actuelles”, a-t-il ajouté.

Deuxièmement, les études se concentrent sur un seul type de vérification CRISPR : remplacer l’ADN pathogène par un ADN sain (correction génétique) en utilisant CRISPR-Cas9. Alors que Cas9 est l’enzyme CRISPR la plus connue, il y en a d’autres – Cpf1, par exemple – et nous ne savons pas encore si elles causeraient les mêmes problèmes avec p53.

Nous pouvons également utiliser CRISPR pour éliminer simplement l’ADN pathogène sans le remplacer (modification du gène). Ce type d’édition peut rester valable même lorsque p53 est fonctionnel, a noté Haapaniemi. C’est le type de changement génétique au centre d’un certain nombre de projets CRISPR de haut niveau : les essais de CRISPR Therapeutics sur la drépanocytose et la thalassémie, les recherches d’Editas Medicine sur la cécité et les recherches sur les lymphocytes T de l’Université de Pennsylvanie – le premier essai de CRISPR chez l’homme aux États-Unis.

Les auteurs des deux nouvelles études admettent que leur recherche ne signifie pas que CRISPR-Cas9 est mauvais ou dangereux. Nous devons juste procéder avec prudence.

Malheureusement, les détails les plus subtils de ces études semblent perdus pour les détenteurs des cordons de la bourse – un certain nombre de sociétés axées sur CRISPR ont vu leurs actions chuter après la publication des études.

Haapaniemi, E et al.CRISPR/Cas9-genome editing induces a p53-mediated DNA damage response. Nature Medicine; 11 June 2018; DOI: 10.1038/s41591-018-0049-z
STAT, Karolinska, University of Cambridge

Premier essai clinique américain avec CRISPR sur des humains

Le premier essai clinique américain avec CRISPR sur des humains ciblera le cancer

CRISPR est à l’heure actuelle l’outil d’édition génétique le plus efficace que connaisse l’humanité et la technologie ne se limite plus à l’édition de plantes ou d’animaux en laboratoire. En novembre 2016, des scientifiques chinois ont testé CRISPR sur un humain, et maintenant, un essai clinique humain de CRISPR est sur le point de débuter aux États-Unis.

En juin 2016, un comité consultatif du National Institutes of Health (NIH) a donné aux médecins de l’University of Pennsylvania Health System (Penn Medicine), dirigé par Edward Stadtmauer, l’agrément initial nécessaire pour débuter les essais cliniques de CRISPR sur les humains. Selon une annonce dans un dossier de tests cliniques en cours, l’équipe est maintenant quasiment prête à débuter l’essai.

Pour ce tout premier test du genre aux États-Unis, Stadtmauer et son équipe prévoient d’utiliser CRISPR pour modifier des cellules T humaines, qui jouent un rôle essentiel dans le système immunitaire, afin de cibler des tumeurs. Pas moins de 18 patients souffrant de trois types de cancer – myélome multiple, sarcome, et mélanome – pourraient s’engager dans cette étude.

Pour leur essai clinique humain de CRISPR, les médecins prévoient de prélever des cellules sanguines des patients et d’éditer les cellules hors du corps, une approche appelée thérapie génétique ex vivo. Le but est de transformer les cellules T en de meilleurs combattants contre le cancer avant de les réintroduire dans le flux sanguin du patient.

Rapport du NAS sur l’édition du génome humain

En utilisant CRISPR, les médecins ôteront deux gènes spécifiques des cellules T. L’un est une sorte de molécule « point de contrôle» (PD-1) que les cellules cancéreuses exploitent pour arrêter l’activité du système immunitaire. L’autre est un récepteur que les cellules T utilisent pour détecter les dangers, tels que les germes ou les tissus malades. Ils vont remplacer ce récepteur avec un autre transformé par ingénierie afin que les cellules T ciblent les tumeurs.

Le Parker Institute for Cancer Immunotherapy, un organisme de bienfaisance créé par Sean Parker, le fondateur de Napster, participe au financement de l’essai qui devrait débuter en janvier 2018 et se terminer en janvier 2033 si l’on en croit le dépôt du dossier d’essai clinique. Quoi qu’il en soit, un porte-parole de Penn Medicine a déclaré au MIT Technology Review qu’une date de début n’a pas été confirmée : « Nous sommes à la dernière étape avant de lancer l’essai, mais nous ne pouvons pas fournir de date précise ».

Les premiers résultats de l’édition génétique appliquée à des embryons humains viables ont été publiés

Pourtant , après au moins deux ans de planification, le premier essai clinique humain de CRISPR semble presque prêt à démarrer, et une fois lancé, le pays rejoindra officiellement la Chine sur la liste très courte de ceux qui ont testé CRISPR sur des humains. On s’attend à ce que l’Europe s’y mette aussi prochainement, mais avec un essai clinique de CRISPR utilisant une approche ex vivo prévue pour commencer plus tard en 2018 avec l’aimable autorisation de l’entreprise de biotechnologie CRISPR Therapeutics.

Les résultats de ces essais cliniques sur des humains sont susceptibles d’avoir un impact considérable sur l’avenir de l’édition génétique. En fin de compte, pendant que CRISPR fait des miracles dans l’agriculture et d’autres domaines, prouver sa capacité à guérir des maladies humaines est sans doute un objectif bien plus conséquent, et l’atteindre pourrait changer à jamais nos soins de santé.

traduction Virginie Bouetel

MIT Technology Review, Clinical Trials, The Scientist, ASH, Wired

Des scientifiques éditent des embryons via CRISPR afin de mieux comprendre les premières étapes du développement d’un être humain

Afin de mieux comprendre les premières étapes du développement d’un être humain des scientifiques éditent des embryons via CRISPR

Pour la première fois, les scientifiques ont utilisé la méthode d’édition génétique pour enquêter sur la fonction d’un gène spécifique présent chez les embryons humains. Une nouvelle étude menée au Francis Crick Institute a mis en évidence le rôle crucial qu’un gène produisant la protéine OCT4 dans les premiers stades du développement embryonnaire humain.

En éditant ce génome, les chercheurs ont empêché le gène de produire OCT4. Lorsqu’un ovule est fertilisé, la division cellulaire qui s’en suit dure environ une semaine, jusqu’à la formation d’une boule d’à peu près 200 cellules appelées blastocystes. Sans OCT4, les embryons humains ne parviennent pas à former de blastocyste.

L’équipe a débuté ses travaux sur des embryons de souris, et a passé plus d’un an à perfectionner ses techniques avant de pouvoir l’appliquer aux embryons humains.

Les embryons qui ont été utilisés sont issus de dons de couples qui avaient déjà fait l’objet de traitements pour des FIV et disposaient d’embryons surnuméraires en stock, et dont ils ont décidé qu’ils ne feraient pas usage puisque ne désirant pas d’autres enfants.

Cette étude a utilisé CRISPR pour éditer l’ADN de 41 embryons humains. Face à ce succès, le Dr Kathy Niakan, à la tête de cette étude, espère que les scientifiques utiliseront cette technologie pour découvrir le rôle que d’autres gènes jouent dans les premiers stades du développement d’un embryon humain.

« Nous étions surpris d’observer le rôle crucial que joue ce gène dans le développement embryonnaire humain, et nous avons besoin de poursuivre nos travaux pour confirmer ce rôle » a ajouté le Dr. Norah Fogarty, auteur principal de cette étude, dans un communiqué de presse. « D’autres méthodes de travail, y compris des études sur les souris, ont suggéré un rôle plus tardif et plus précis d’OCT4, donc nos résultats confirment l’importance de poursuivre les recherches sur des embryons humains ».

Comprendre le rôle d’OCT4 pourrait aider les scientifiques à développer des traitements plus efficaces fondés sur des cellules souches, puisque les cellules embryonnaires humaines qui sont utilisées pour ces traitements présentent des taux élevés de cette protéine. La recherche dans ce domaine pourrait également améliorer les techniques de FIV, et expliquer pourquoi certaines grossesses échouent.

traduction Virginie Bouetel

Eurekalert

Les premiers embryons humains édités aux États-Unis
Les résultats CRISPR contestés sur la modification des embryons humains