La guerre post-humaniste

La guerre post-humaniste : quel état initiera la modification génétique de l’être humain ?

En cette époque charnière, la modification de l’environnement par l’Homme a pris une forme inédite avec l’avancée de l’ingénierie génétique. De l’altération des gènes des plantes, nous sommes désormais passés à celles des animaux et des humains. L’amélioration de l’Homme, du transhumanisme à l’eugénisme en passant par le clonage, semble inéluctable dans les sociétés les plus avancées technologiquement, comme le montre les faits qui vont suivre.

L’animal génétiquement modifié

Quelques récentes avancées génétiques sur les animaux méritent d’être relevées. Après la fameuse brebis Dolly, premier mammifère cloné de l’histoire en 1996, le clonage de chiens par l’entreprise sud-coréenne de biotechnologies Sooam Biotech confirme la tendance en 2014. Récemment, un laboratoire chinois a créé des clones de singe fin 2017 — début 2018 avec la « méthode Dolly ». Il s’agit d’un transfert nucléaire de cellules somatiques permettant théoriquement la création d’un nombre infini de clones, contrairement au procédé de division embryonnaire (qui se produit naturellement chez les jumeaux) limitant le nombre de clones à quatre. Aujourd’hui, 22 espèces animales (chiens, chats, porcs…) ont été clonées avec cette méthode Dolly.

Après avoir investi en 2017 dans la viande artificielle [cf. GP n° 5], le milliardaire américain William Henry Gates III, dit Bill Gates, annonce avoir consacré plus de 40 M$ dans le partenariat public-privé écossais GALVmed (l’Alliance mondiale pour les médicaments destinés au bétail). Elle étudie la génétique et la vaccination du bétail, pour créer une race de « super vaches » destinée à résister au réchauffement climatique. Des généticiens de l’Institut des sciences agroalimentaires de l’Université de Floride avaient déjà déclaré le 23 juin 2017 travailler sur une espèce de vaches génétiquement modifiées. L’agence militaire états-unienne DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) et le grand philanthrope Gates auraient également 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 également consacré 1,6 M$ en lobbying via la société Emerging A.G pour promouvoir le phénomène.

Plus grand meurtrier de la planète à cause des virus et parasites qu’il transmet à l’Homme, le moustique est responsable d’un million de décès tous les ans. En réponse, Oxitec, une société britannique créée en 2002 issue de l’Université d’Oxford, conçoit des moustiques mâles stériles génétiquement modifiés par modification directe du génome. Vu que la femelle ne s’accouple qu’une fois, l’absence de descendance est censée faire décroître la population de moustiques. En 2010, un premier lâcher a eu lieu aux îles Caïman. Il a été financé par la Fondation Bill & Melinda Gates, décidément toujours à la pointe de l’altération environnementale (géo-ingénierie, OGM…). D’autres tests ont suivi en Malaisie, au Brésil, au Panama et en Floride. Le Burkina Faso servira de cobaye pour la suite de ces expériences inédites. Des œufs de moustiques génétiquement modifiés ont été importés avec l’accord de l’Agence Nationale de Biosécurité au Burkina Faso pour lutter contre le paludisme (malaria) dans le cadre du projet Target Malaria. Un élevage est en cours au laboratoire de l’Institut de Recherche en Sciences de la Santé (IRSS) à Bobo Dioulasso pour atteindre 10 000 moustiques mâles stériles génétiquement modifiés. Un lâcher dans la nature est programmé dans les mois à venir. Une autre méthode non-OGM, déjà testée par la Polynésie, consiste à transmettre la bactérie wolbachia au moustique pour bloquer sa reproduction. La Nouvelle-Calédonie compte s’orienter vers cette solution.

Le MIT Technology Review rapporte que des neuroscientifiques de l’Université de Yale ont réactivé les cerveaux de 100 à 200 cochons morts, quelques heures après leur décapitation dans un abattoir local. Les milliards de cellules de ces cerveaux de cochons décédés ont affiché une activité normale pendant 36 heures d’affilée où les chercheurs ont pu rétablir la circulation sanguine dans les organes. Ce système nommé BrainEx est constitué de pompes, de chauffage et de sang artificiel connecté à un cerveau en boucle fermée.

Un ovaire artificiel imprimé en 3D a été implanté chez des souris stériles, qui ont finalement pu donner naissance à des bébés souris en bonne santé. L’ovaire en question permet la maturation des ovocytes in vitro, mais également in vivo. Les scientifiques de l’Université Northwestern (Chicago) ont expliqué leur méthode dans la revue Nature Communications. Aucun problème n’a été relevé au niveau de l’allaitement et de la reproduction.

D’autres savants de l’Université de Maastricht ont réussi à créer un embryon de souris à un stade de développement très précoce, sans gamète (ni spermatozoïde, ni ovule), à partir de deux cellules souches embryonnaires différentes. Les cellules restaient désorganisées, ce qui a empêché la maturation de l’embryon implanté. Les conclusions de la recherche laissent penser que la création d’un embryon de souris viable pourrait intervenir d’ici trois années. À terme, il s’agit d’utiliser ces embryons sans gamète pour étudier l’infertilité et tester des médicaments.

L’écrevisse marbrée (procambarus virginalnorthis) est une espèce invasive, hybride génétiquement et capable de se reproduire sans mâle. Elle est apparue pour la première fois en 1995 dans un aquarium allemand, mais s’est échappée de son milieu confiné et a réussi à se reproduire dans différentes régions du monde. Dès 2003, les experts ont étonnamment constaté que les écrevisses marbrées étaient capables de se cloner via la parthénogenèse (mode de reproduction asexué). En revanche, il est impossible de savoir comment la première écrevisse marbrée est devenue capable de se multiplier par cette méthode. Résultat en 20 ans : des clones se sont développés en Europe et en Afrique, bouleversant les écosystèmes et les espèces locales. L’espèce est interdite dans l’UE et dans certaines régions des États-Unis, mais constitue une ressource alimentaire à Madagascar.

La biodiversité génétique de l’océan (du microbe à la baleine) est une véritable mine d’informations sur le potentiel génétique. La moitié des gènes des créatures marines appartiennent à une seule société, l’allemand BASF, la plus grande entreprise chimique du monde. La grande majorité des données génétiques sont d’ailleurs détenues par le secteur privé et 98 % des détenteurs de brevets de la vie marine sont basés dans 10 pays. Breveter une séquence génétique particulière provenant d’un organisme marin signifie donner le droit exclusif de faire des recherches sur celle-ci et de produire des produits connexes. Mais, les détenteurs de brevets ont un monopole limité sur leur création et peuvent accorder des droits complets ou partiels à d’autres. Le brevetage soumet également les compagnies au partage de leurs recherches.

L’Homme génétiquement modifié

Un siècle après « Le Meilleur des mondes » (1932), célèbre roman dystopique d’Aldous Huxley, la procréation externe et la modification de l’embryon de l’être humain dont il est question dans le scénario n’ont jamais été aussi proches.

Actuellement, les pays autorisant des modifications génétiques d’embryons humains à des fins de recherche se limitent au Royaume-Uni, à la Suède, au Japon, aux États-Unis et à la Chine. Ce dernier pays étant le plus transgressif au monde ; il a été le premier à effectuer des modifications sur l’embryon humain et a lancé en 2013 un programme de séquençage de l’ADN des surdoués pour déterminer les variables favorisant leur intelligence (L’Express, 07/02/17).

De la crypto-monnaie en échange de vos données génétiques en utilisant une blockchain !

Le séquençage de l’ADN est devenu une pratique courante dans les laboratoires. Des tests ADN de dépistage néonatal permettent déjà de rechercher et détecter plus de 193 maladies dans les gènes d’un nouveau-né. Le professeur Georges Church, un des pères du séquençage du génome, veut combiner la technologie blockchain à des codes ADN afin de rémunérer les propriétaires des données génétiques en cryptomonnaie. Commercialiser son ADN est une idée en vogue développée par des entreprises comme EncrypGen, Luna DNA ou Zenome, qui comptent créer des plateformes de vente d’ADN accessibles à l’individu lambda. La société Nebula Genomics, fondée en février 2018, s’est directement lancée dans ce service en partenariat avec Veritas, en tirant parti du séquençage du génome et de la technologie blockchain. Ils proposent de conserver, crypter et monétiser le génome de leurs clients, pour que ces derniers puissent protéger, mais aussi louer leurs données personnelles à des chercheurs ou à des laboratoires médicaux de manière anonyme.

À l’instar de leurs confrères américains, le développement des connaissances sur le génome humain amène les chercheurs européens à concevoir la correction du génome embryonnaire. Le procédé consiste non plus à traiter une partie génétiquement déficiente d’une personne (organe, tissu) mais à directement modifier la cellule-œuf à l’origine de tout l’organisme. Grâce au séquençage de l’ADN, les scientifiques peuvent aujourd’hui identifier, diagnostiquer et potentiellement trouver des traitements à des maladies génétiques. Par le biais du Projet du Génome Humain (Human Genome Project), le séquençage du génome humain s’est finalisé en 13 ans pour un coût de 2,7 Mds $. Les scientifiques de ce programme discret cherchent dorénavant 100 M$ pour synthétiser de l’ADN humain d’ici 5 ans pour, qu’à terme, le coût de fabrication d’une paire de base d’ADN soit réduit à un centime. Les effets sur l’espèce humaine seraient inévitables et totalement inconnus. En l’état actuel des connaissances, la sélection pure et simple des embryons humains (eugénisme) serait plus pondérée que leur modification directe.

Des expérimentateurs du monde des biotech tentent de modifier leur génome ou de s’implanter de manière artisanale des dispositifs électroniques pour accroître leurs capacités. Si l’expérience a par exemple été effectuée par Josiah Zayner, diplômé en biophysique moléculaire (Université de Chicago), sa diffusion en direct sur Facebook a pour objectif de démontrer que l’édition du génome peut être effectuée par le commun des mortels avec peu de matériel. Cet individu a utilisé la technique d’édition génétique médiatisée CRISPR/Cas9, également appelée les « ciseaux de l’ADN ». Mais selon deux études publiées récemment, la modification des génomes avec la méthode CRISPR-Cas9 a des chances d’accroître le risque que les cellules altérées déclenchent un cancer. Avec cette technique, des embryons humains issus d’une cellule porteuse d’une mutation génétique ont notamment pu être génétiquement corrigés, en modifiant son génome au premier stade de son développement. Une première selon l’étude menée par des scientifiques chinois de l’Université de médecine de Canton.

Une équipe d’experts de l’Imperial College London, ont également fait une avancée importante en intégrant des cellules vivantes dans des cellules artificielles qu’ils ont créées. Ces cellules hybrides synthétiques pourraient permettre d’élaborer et synthétiser des médicaments.

D’autres chercheurs de l’Université Rockefeller (New York) ont carrément cultivé en laboratoire des embryons humains artificiels, dérivés de cellules embryonnaires humaines. Au quatorzième jour, les scientifiques ont greffé ces cellules humaines sur des embryons de poulet âgés de 12 heures (un stade de développement équivalent aux 14 jours de développement humain). Ils ont donc créé un embryon hybride mi-humain mi-poulet viable, où les cellules humaines, qui ont pris le rôle d’organisatrices, ont créé une colonne vertébrale secondaire et un système nerveux. L’étude a été publiée dans la revue scientifique Nature le 23 mai 2018.

Même tendance avec une probable alternative future au don d’organe : la culture d’organes humains artificiels en laboratoire à des fins médicales. Des chercheurs américains ont été en mesure de développer un foie humain à l’intérieur d’un cochon vivant donnant naissance à des hybrides mouton-humain. Une limite de 28 jours de développement des embryons a été fixée faute d’autorisation. Les organismes de régulation US, qui interdisent actuellement le financement public d’hybrides humains-animaux, ont annoncé en 2016 que ce moratoire pourrait être levé. En l’état actuel, ce sont des donateurs privés qui financent les recherches préliminaires.

Les dernières avancées de la procréation humaine artificielle

Entre l’agence allemande qui vend des femmes vierges aux enchères au plus offrant et la technologisation croissante de la procréation, le monde moderne progressiste apparaît comme de plus en plus humainement rétrograde. Inversement, la capitalisation marchande de toutes les sphères de l’Homme et sa société, parfaitement corrélée aux processus précédents, est grandissante.

L’eugénisme désigne « l’ensemble des recherches (biologiques, génétiques) et des pratiques (morales, sociales) qui ont pour but de déterminer les conditions les plus favorables à la procréation de sujets sains et, par là même, d’améliorer la race humaine » selon le Centre national de ressources textuelles et lexicales. Derrière des méthodes telles que la procréation médicalement assistée (PMA) et la gestation pour autrui (GPA), c’est la possibilité de modifier l’être humain par l’eugénisme et des caractéristiques choisies qui est ouverte. C’est bien l’idéologie transhumaniste qui sous-tend ces conceptions. Choisir le sexe de son enfant, la couleur de ses cheveux et de ses yeux, ses goûts sont déjà possibles. Et pourquoi ne pas choisir le QI de sa descendance ? Ce genre de caractéristiques choisies est déjà proposé par la clinique privée de fécondation in vitro (FIV) californienne Fertility Institute du docteur Jeffrey Steinberg, avec des formules coûteuses.

Créé en Espagne, l’Institut Valencien de l’Infertilité (IVI) promet à ses clients un bébé en 24 mois grâce à la PMA, satisfait ou remboursé. Des femmes non admissibles à une PMA en France comme des célibataires, des couples de lesbiennes ou des femmes trop âgées (plus de 43 ans) peuvent tout simplement passer la frontière pour acheter leur embryon. IVI fait partie d’un groupe présent dans 13 pays, avec plus de 70 cliniques dédiées à la médecine reproductive. Le groupe a fait naître quelque 160 000 enfants. En Chine, le marché noir des ovules humains s’est développé sur l’application Wechat avec des annonces donnant la possibilité aux femmes d’en acheter pour un budget de 1 300 € à 6 600 €. La GPA et le commerce des ovules sont actuellement interdits en terre du Milieu.

En France, la PMA est actuellement réservée aux couples hétérosexuels infertiles, mais des débats sont en cours. Pour les plus pauvres, une sorte de PMA artisanale par auto-insémination est possible, mais illégale. En effet, de plus en plus de femmes cherchent des donneurs par le biais de la plateforme Facebook pour ensuite s’inséminer son sperme chez soi ou dans une chambre d’hôtel. Une étude de 2014 de la Revue d’Épidémiologie et de Santé Publique considérait déjà que « sur 300 médecins ayant participé à notre étude en 2014,  près de 50 % ont été consultés par des femmes pour des conseils en vue d’une auto-insémination, détaille le professeur Pierre Jouannet de l’Académie nationale de médecine. En majorité, ils ont répondu favorablement. Mais cette étude ne peut être extrapolée ». Selon un sondage Ifop commandé par l’Association des Familles Homoparentales (ADFH), 64 % des Français seraient favorables à l’ouverture de la PMA pour les couples de femmes et 66 % seraient plutôt ou très favorable à l’ouverture de la PMA pour les femmes célibataires.

Macron Jupiter Ier semble notamment approuver l’idée d’un élargissement de la procédure à d’autres publics bien spécifiques, soutenu par le Conseil d’État qui ne signale aucun obstacle juridique à l’extension de la PMA aux couples de femmes homosexuelles et aux femmes célibataires, y compris dans le droit conventionnel. Ce dernier recommande même la prise en charge (« financièrement modeste ») par la Sécurité sociale de toutes les PMA, même si elles ne sont pas réalisées pour des raisons médicales. C’est le député LREM des Deux-Sèvres, Guillaume Chiche, qui a signalé vouloir déposer une proposition de loi autorisant la PMA pour les femmes célibataires et les couples lesbiens. La GPA ne sera par contre pas pour tout de suite dans l’Hexagone, car il estime que la pratique des mères porteuses est contraire aux principes d’indisponibilité du corps et de l’état des personnes. Mais ce n’est probablement qu’une question de temps. La ministre des Solidarités et de la Santé, Agnès Buzyn, ex-belle-fille de Simone Veil (qui a dépénalisé l’avortement avec une loi sur l’IVG en 1974), nous prépare déjà la suite du programme libéral-libertaire avec une révision des actuelles lois bioéthiques.

À partir d’un embryon congelé le 14 octobre 1992, un bébé est né en novembre 2017. C’est la période la plus longue (24 ans) pendant laquelle un embryon viable créé à partir de donneurs anonymes n’ait jamais été stocké. En Angleterre, le puissant think tank spécialisé en bioéthique Nuffield Concil on Bioethics se montre favorable à la création de bébés avec un ADN génétiquement modifié, si la manipulation en question améliore positivement la vie du concerné.

Pour la première fois dans l’histoire du pays, les régulateurs britanniques ont donné le feu vert aux médecins pour effectuer une thérapie de don mitochondriale sur deux femmes britanniques. En d’autres termes, cette FIV aboutit à un bébé à trois parents, un vrai casse-tête anthropologique pour les systèmes de filiations fondant nos sociétés. En cas de réussite au Royaume-Uni, la tendance va commencer à être sérieusement étudiée dans d’autres pays du monde. Cette thérapie de don mitochondriale avait déjà été pratiquée par John Zhang (célèbre médecin new-yorkais spécialiste de la FIV) sur une femme mexicaine atteinte du syndrome de Leigh (une maladie mitochondriale) en 2015. Un an plus tard, elle a pu donner naissance à un enfant n’ayant pas hérité du syndrome. En 2017, la FDA a interdit à Zhang d’effectuer la thérapie aux États-Unis. Des médecins ukrainiens de la Clinique de Nadiya à Kiev ont également permis à un couple infertile de donner naissance à un bébé conçu par thérapie mitochondriale avec la fabrication d’un embryon hybride.

A Bologne, en Italie, une jeune femme infertile a reçu une greffe d’utérus de sa sœur jumelle en mars 2017. Après une fécondation in vitro (FIV), la jeune femme est tombée enceinte normalement. Au Children University Hospital de Belgrade (Serbie), elle a donné naissance le 28 juin 2018 au premier bébé au monde issu d’une greffe d’utérus entre vraies jumelles. L’utilisation d’immunosuppresseurs, traitement à vie d’ordinaire obligatoire pour éviter le rejet du greffon, n’a pas été nécessaire car les deux femmes partagent le même système immunitaire.

Quinze enfants sont nés ces trois dernières années à la suite d’un programme expérimental de l’Institut de médecine et des sciences de procréation de St Barnabas dans le New Jersey. Des femmes ayant des soucis de fécondité ont reçu des gènes extérieurs d’une femme donneuse, insérés dans leurs ovules avant d’être fécondés. Des tests d’empreinte génétique sur des enfants entre un et deux ans confirment qu’ils ont hérité de l’ADN de deux femmes et d’un homme. Incorporer des gènes supplémentaires dans la lignée germinale (cellules allant des cellules souches aux gamètes) de ces enfants signifie qu’ils pourront également les transmettre à leur propre descendance. L’Australie, la Belgique, le Brésil, le Canada, la France, l’Allemagne, Israël, les Pays-Bas et le Royaume-Uni, ont quant à eux interdit, sous peine de poursuites criminelles, toute édition des lignées germinales.

La gestation artificielle chère à Huxley entre également dans le champ du possible avec l’expérimentation réussie, aux États-Unis évidemment, d’un utérus artificiel expérimenté avec succès chez des fœtus d’agneaux. L’ectogenèse est le développement de l’embryon et du fœtus dans un utérus artificiel. Dans ce cas précis, les chercheurs l’ont testé sur des agneaux mis en gestation pendant 20 à 28 jours. Huit agneaux ont été extraits du ventre de leur mère 105 à 120 jours après le début de la gestation (soit l’équivalent, en termes de maturité pulmonaire, de 22 ou 24 semaines d’aménorrhée dans l’espèce humaine). Dans cet utérus artificiel, les agneaux se sont développés sans aucun problème et un agneau aujourd’hui âgé d’un an ne présente aucune anomalie. Les Américains présument que l’expérience sera certainement étendue à l’homme d’ici dix années.

Avec cette dernière avancée, la perspective de la jonction entre le fœtus extra-utérin et l’embryon conçu in vitro est ouverte. En effet, les recherches des biologistes britanniques ont parallèlement progressé sur la culture in vitro des embryons humains. En mai 2016, une équipe issue de l’Université de Cambridge a cultivé in vitro des embryons humains jusqu’à un stade jamais atteint : treize jours. Une rupture pouvant reconsidérer la « règle des quatorze jours » de 1979, interdisant un développement embryonnaire in vitro au-delà de cette période. Cette règle avait été approuvée par les États-Unis, la Chine, l’Inde, le Royaume-Uni, l’Australie, l’Espagne, le Danemark et les Pays-Bas. En France, la limite est fixée à sept jours en pratique, selon une recommandation du Comité consultatif national d’Éthique, étape à laquelle les embryons humains doivent s’implanter dans la paroi interne de l’utérus pour continuer leur développement.

D’abord destinées aux grands prématurés, au traitement de la stérilité ou d’avortements à répétition (risque d’hypotrophie et de prématurité majoré pour les bébés nés de mères ayant pratiqué plus de 2 IVG), le phénomène d’inséminations artificielles va évidemment dériver de ses fonctions thérapeutiques et seront utilisés pour pourvoir les désirs d’enfant sur mesure de certains individus au capital élevé. Et du désir au commerce mondial des mères porteuses esclavagisées des pays sous-développés, il n’y a qu’un pas déjà franchi. De nombreux experts estiment finalement que d’ici 25 ans environ, les bébés ne seront plus conçus naturellement, car les enjeux de la procréation et de l’avenir de la descendance sont bien trop importants pour être laissés au hasard, surtout quand celui-ci ne sera plus inévitable. Au vu de ces différents constats, un monde génétiquement contrôlé est certainement à venir.

Les scientifiques travaillent pour créer de l’ADN humain synthétique

Le projet du génome humain (Human Genome Project – HGP) a pris 13 ans et 3 milliards de dollars. Les scientifiques qui envisagent de synthétiser l’ADN humain pensent qu’il ne reste que cinq ans. Ils cherchent 100 millions de dollars, et pensent que le coût total sera inférieur à celui du HGP. Leur but est d’obtenir le coût de fabrication d’une paire de base d’ADN à un cent.

En mai 2016, une réunion apparemment banale a déclenché une tempête de controverse. Plus de 100 experts en génétique et bioingénierie se sont réunis à la Harvard Medical School pour une réunion qui était fermée au public – les participants ont été invités à ne pas contacter les médias ou à publier des articles sur les médias sociaux.

Des experts ont tenu une réunion secrète à propos de la création d’un génome humain synthétique

Le même groupe s’est rassemblé à New York le 9-10 mai 2017.

Pour les organisateurs de la réunion, les mesures secrètes de 2016 visaient à faire en sorte que le plus grand nombre de personnes aient entendu parler du projet. Ils ont soumis un document sur le projet à une revue scientifique et ont été dissuadés de partager les informations publiquement avant qu’il ne soit publié. L’autre raison pour laquelle ce groupe de scientifiques, tout en encourageant le débat et la participation du public, hésitait à attirer trop l’attention. Leur projet est un essai pour synthétiser l’ADN, y compris l’ADN humain. Les chercheurs commenceront avec des organismes simples, tels que les microbes et les plantes, mais espèrent créer finalement des brins de code génétique humain. Un des organisateurs du groupe, Jef Boeke, directeur de l’Institut pour la génétique des systèmes à la NYU School of Medicine, a déclaré à CNBC que l’incorporation d’ADN synthétisé dans des cellules de mammifères (ou même humaines) pourrait se produire dans quatre à cinq ans.

Ce projet s’inscrit dans la lignée du Human Genome Project (HGP), un projet de 2,7 milliards de dollars sur 13 ans qui a permis aux scientifiques de décoder d’abord le génome humain. « HGP nous a permis de lire le génome, mais nous ne le comprenons toujours pas complètement », a déclaré Nancy Kelley, la coordinatrice du projet GP-write.

https://iatranshumanisme.com/2016/06/03/les-scientifiques-proposent-un-projet-qui-consiste-a-creer-ladn-humain/

La biologie de l’école secondaire couvre les éléments de base de l’ADN, appelés nucléotides – adénine (A), cytosine (C), guanine (G) et thymine (T). Les 3 milliards de paires humaines fournissent les plans pour la construction de nos cellules. L’intention de GP-write est de fournir une meilleure compréhension fondamentale de la façon dont ces pièces fonctionnent ensemble. L’utilisation de génomes synthétisés a des implications à la fois pragmatiques et théorique – cela pourrait conduire à un coût plus faible et une meilleure qualité de la synthèse d’ADN, des découvertes sur l’assemblage de l’ADN dans les cellules et la possibilité de tester de nombreuses variations d’ADN.

« Si vous le faites, vous gagnez une compréhension beaucoup plus profonde de la façon dont un appareil complexe fonctionne » a déclaré Boeke. Il compare le génome à un vélo – Vous ne pouvez comprendre complètement quelque chose qu’une fois que vous l’avez démonté puis remonté. Un génome synthétique est un moyen pour apprendre de nouvelles informations ».

Boeke est particulièrement enthousiasmé par ce qu’il appelle une « ultrasafe cell line » (lignée cellulaire ultra sûre). Certains types de cellules de mammifères destinés à produire certains types de médicaments à grosses molécules, appelés agents biologiques.

« [Les lignées cellulaires] ont été cultivées dans des boîtes de laboratoire pendant des décennies, mais vous ne pouvez pas concevoir les génomes – les outils pour le faire sont assez grossiers », a déclaré Boeke. Parfois, ces cellules sont infectées par un virus, et cela interrompt complètement la production de médicaments. Une cellule synthétique dépourvue de matériel génétique superflu pourrait, selon les preuves, être résistante aux virus, produisant constamment des médicaments utiles pour traiter la maladie.

Les résultats de GP-write pourraient également conduire à une thérapie de cellules souches qui ne risque pas d’infecter le patient avec une autre maladie, ce qui semble être le cas d’un patient ayant reçu un traitement de cellules souches au Mexique. Ou ils pourraient créer une ligne de micro-organismes qui pourraient aider les humains à produire certains de leurs propres acides aminés – des nutriments que nous recevons habituellement de la nourriture.

Ces résultats, bien sûr, ne se feront pas du jour au lendemain. Boeke, qui a passé des années à synthétiser de l’ADN de levure, sait qu’il y aura beaucoup d’obstacles techniques. « Transmettre efficacement de gros fragments d’ADN dans des cellules de mammifères, en les construisant rapidement, ce seront des défis majeurs », a-t-il déclaré.

Les scientifiques devront également le faire sans casser la tirelire. À l’heure actuelle, Kelley estime qu’il en coûte 10 cents pour synthétiser chaque paire de base, les molécules liées qui constituent la double hélice de l’ADN (la start-up GenScript annonce des prix encore plus élevés, à 23 cents pour « l’économie »). Considérant que les humains ont 3 milliards de paires de bases. « Si nous pouvions réduire ce coût à un cent par paire de base, cela ferait vraiment une différence », a déclaré Kelley.

Depuis la réunion de mai 2017, Kelley, Boeke et leurs collaborateurs ont publié un article dans Science sur le projet, ainsi qu’un livre blanc décrivant son calendrier. Selon Kelley, près de 200 chercheurs et collaborateurs du monde entier ont manifesté leur intérêt à participer, allant des chercheurs institutionnels aux scientifiques d’entreprise. Des expériences préliminaires sont déjà en cours, et les organisateurs du projet discutent du projet avec des entreprises ainsi qu’avec des agences fédérales et étatiques qui pourraient les aider à atteindre leur objectif de recueillir 100 millions de dollars cette année. Ils estiment que GP-write devrait coûter moins, au total, que le projet du génome humain de 3 milliards de dollars, bien qu’ils n’aient pas fourni de projections de coûts plus spécifiques.

L’Université de Columbia a déjà obtenu 500 000 $ pour un projet pilote GP-write, de la DARPA. La participation de DARPA invite inévitablement des visions de soldats autosuffisants qui n’ont pas besoin de manger, mais l’équipe de GP-Write a explicitement dit qu’ils n’essayaient pas de faire des gens synthétiques. Ils prévoient seulement de créer des cellules synthétiques, ou des morceaux de tissus (organoïdes) fabriqués à partir de ces cellules, pas des œufs ou des embryons.

Après la nouvelle de la réunion de mai, certains ont critiqué la façon dont le déploiement a été géré. « Étant donné que la synthèse du génome humain est une technologie qui peut complètement redéfinir le noyau de ce qui rejoint maintenant l’humanité tout entière en tant qu’espèce, nous soutenons que des discussions sur la possibilité de rendre ces capacités réelles … ne devrait pas avoir lieu sans considération ouverte et examen préalable de la question de savoir s’il est moralement justifié de continuer » peut-on lire dans un article publié dans Cosmos.

Les scientifiques ciblent 2026 pour le premier génome synthétique

Boeke dit qu’une discussion publique et scientifique est exactement ce que les organisateurs de GP-write ont l’intention d’avoir. « Je pense que l’articulation de notre plan pour ne pas commencer à synthétiser un génome humain complet demain nous a été utile. Nous avons une période de quatre à cinq ans où il y a suffisamment de temps pour débattre de la sagesse de cette question … tout le monde a une opinion et veut que sa voix soit entendue. Nous voulons entendre ce que les gens ont à dire. » a déclaré Jef Boeke.

250 personnes étaient présentes à la réunion du centre de génomique de New York, incluant des discussions sur les applications, l’éthique et la logistique derrière le projet GP-write. Les participants ont dévoilé des dizaines de façons dont la conception et la construction de génomes pourraient rendre possible une litanie éblouissante d’avancées futuristes.

Les scientifiques ont décrit des moyens de changer les génomes des microbes qui vivent dans l’intestin humain afin de protéger les personnes contre l’obésité et le stress chronique; changer les génomes des plantes pour qu’ils détectent le TNT explosif; rendre les bactéries qui produisent des produits pharmaceutiques résistants aux virus qui ont fermé les lignes de production coûteuses, et plus encore.

L’objectif général de GP-write (le GP est synonyme de projet du génome) est de « faire avancer la cause de la santé humaine », a déclaré Kelley, qui est directeur exécutif fondateur du New York Genome Center. Mais c’est aussi pour changer « comment nous en tant que scientifiques en apprenons sur le monde », a déclaré le biochimiste et co-leader du projet Jef Boeke de l’Université de New York. L’observation du physicien Richard Feynman selon laquelle « ce que je ne peux pas créer, je ne peux pas le comprendre », a-t-il ajouté, « est devenue une sorte de manifeste pour notre domaine ».

« Nous voulons concevoir des plantes pour filtrer l’eau et sécréter de l’eau pure. Imaginez si nous pouvions filtrer l’eau de mer et fournir de l’eau illimitée pour la vie sur terre. »

Une question sans réponse est quand il sera nécessaire de construire un génome à partir de zéro plutôt que de peaufiner ce que la nature a fourni, comme avec l’outil d’édition du génome CRISPR. Nili Ostrov de la Harvard Medical School, par exemple, édite les génomes des bactéries pour les rendre résistantes à l’infection virale. C’est un gros problème pour l’industrie de la biotechnologie, qui utilise des bactéries et d’autres cellules pour produire toute la valeur pharmaceutique d’une pharmacie.

Ostrov et ses collègues modifient donc l’ADN bactérien de sorte que l’ADN qu’un virus injecte dans une cellule – ce qui explique comment un virus force une cellule infectée à produire plus de virus – ne fonctionne pas. « Cela rendrait le virus de la cellule hôte résistant », a-t-elle dit.

publication du résumé de la réunion de mai 2017
les résultats des sondages

CNBC, Scientific American, Stat News, The Atlantic

vidéos de présentation du GP-write Meeting New York, 2017

Google a dévoilé une IA qui analyse votre génome

Plus d’une décennie après le Projet du génome humain (HGP), les scientifiques n’ont aucun problème à séquencer l’ADN. Mais un nouvel outil d’intelligence artificielle, dévoilé par Google, pourrait rendre l’analyse des données génomique plus précise que jamais.

Le 4 décembre, Google a dévoilé DeepVariant, qui utilise des techniques d’intelligence artificielle et de machine learning pour construire une image précise du génome complet sans trop d’effort. DeepVariant est un pipeline d’analyse qui utilise un réseau neuronal profond pour appeler des variants génétiques issus de données de séquençage d’ADN de nouvelle génération.

Brad Chapman, chercheur à l’école de santé publique de Harvard, qui a testé une première version de DeepVariant, a déclaré à MIT Technology Review que l’une des difficultés des autres programmes de séquençage réside dans les parties difficiles du génome, où chacun des outils a ses forces et faiblesses. Ces régions difficiles sont de plus en plus importantes pour le séquençage clinique, et il est important d’avoir plusieurs méthodes.

La capacité d’analyse avancée de Google irait même plus loin que ce qui était auparavant possible. Les outils d’interprétation de séquence existants identifient généralement les mutations en excluant les erreurs de lecture, mais la méthode de DeepVariant est censée produire une image plus précise.

Pour éviter les erreurs produites par d’autres méthodes de séquençage à haut débit, l’équipe de Google Brain qui a développé DeepVariant a alimenté leurs données de système d’apprentissage en profondeur à partir de millions de séquences à haut débit ainsi que des génomes entièrement séquencés. Ils ont ensuite continué à ajuster leur modèle jusqu’à ce que le système puisse interpréter les données séquencées avec une grande précision.

Brendan Frey, PDG de Deep Genomics, a déclaré à Tech Review : «Le succès de DeepVariant est important car il démontre qu’en génomique, l’apprentissage en profondeur (deep learning) peut être utilisé pour former automatiquement des systèmes plus performants que des systèmes complexes. ”

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La plus grande importance d’un tel outil peut résider dans ses applications. On sait qu’une variété de maladies, allant des cancers au diabète en passant par les maladies cardiaques, sont génétiquement liées. Les professionnels de la santé tiennent déjà compte des antécédents familiaux lorsqu’ils diagnostiquent une condition. S’ils avaient un jour accès à votre génome séquencé, analysé par une intelligence artificielle capable de le parcourir rapidement et avec précision, ils pourraient peut-être vous fournir plus précisément des informations sur vous-même et sur vos risques. Un médecin pourrait également prescrire plus précisément un traitement pour les maladies que vous avez déjà – ce qui est particulièrement pertinent pour des maladies comme le cancer.

La médecine génomique représente une opportunité particulièrement importante, car l’ampleur et la complexité des données sont sans précédent. “Pour la première fois dans l’histoire, notre capacité à mesurer notre biologie, et même à agir, a dépassé de loin notre capacité à la comprendre”, explique Frey. “La seule technologie dont nous disposons pour interpréter et agir sur ces vastes quantités de données est l’intelligence artificielle. Cela va complètement changer l’avenir de la médecine.”

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Drépanocytose : rémission des signes de la maladie chez le premier patient au monde traité par thérapie génique

crédit docteurclic

Une équipe dirigée par le Pr. Marina Cavazzana a réalisé à l’hôpital Necker-Enfants malades, AP-HP et à l’Institut Imagine (AP-HP/Inserm/Université Paris Descartes) en octobre 2014 une thérapie génique dans le cadre d’un essai clinique de phase I/II chez un patient de 13 ans atteint de drépanocytose sévère (forme grave d’anémie chronique d’origine génétique). Menée en collaboration avec le Pr. Philippe Leboulch (CEA/Facultés de médecine de l’université Paris-Sud et de l’université d’Harvard) qui a mis au point le vecteur utilisé et dirigé les études précliniques, ce traitement novateur a permis la rémission complète des signes cliniques de la maladie ainsi que la correction des signes biologiques. Les résultats (suivi de 15 mois après la greffe) font l’objet d’une publication dans le New England Journal of Medicine le 2 mars 2017 et confirment l’efficacité de cette thérapie d’avenir.

« Nous souhaitons, avec cette approche de thérapie génique, développer de futurs essais cliniques et inclure un nombre important de patients souffrant de drépanocytose, en Ile-de-France et sur le territoire national » indique le Pr. Marina Cavazzana.

Gene Therapy in a Patient with Sickle Cell Disease; N Engl J Med 2017; 376:848-855March 2, 2017 DOI: 10.1056/NEJMoa1609677

lire le communiqué de presse 

© Illustration : A. Dagan pour le Journal du CNRS, d’après Catherine Caillaud

Les scientifiques ciblent 2026 pour le premier génome synthétique

Les scientifiques veulent écrire le premier génome humain synthétique en 2026.

Des experts ont tenu une réunion secrète à propos de la création d’un génome humain synthétique

Génome synthétique : Les scientifiques proposent un projet qui consiste à créer l’ADN humain

Le chercheur d’Autodesk, Andrew Hessel, a déclaré lors de la conférence Exponential Medicine 2016 de la Singularity University, bien que certaines organisations aient écrit l’ADN, elles ne sont capables de produire qu’un milliard de paires de constructions d’ADN, loin des 3 milliards du génome humain.This is really hard work…trying to go from DNA to packaged chromosome put into a cell and functional is hard. I don’t want to gloss over the technical challenges” … “So, a new genome race is starting, ladies and gentlemen”. “It’s starting now. It’s still in the organizational phase, but it is going to accelerate and, guaranteed, by 2026, we’re going to succeed.”a déclaré M. Hessel.

Les intentions derrière ce projet ne sont pas à produire des bébés synthétiques. “We couldn’t advocate that” a déclaré Hessel.

Ce projet va devenir l’un des projets les plus ambitieux dans le domaine de la biologie synthétique. Bien qu’il soit encore tôt, il pense que 2026 pour un génome humain complètement conçu est réaliste si la biologie synthétique suit un rythme exponentiel comme le séquençage du génome l’a fait en son temps.

lire l’article sur Singularity Hub, Science, « The Genome Project–Write, » Science, DOI: 10.1126/science.aaf6850

pour en savoir plus : Introducing GP-write: A Grand Challenge

Génome synthétique : Les scientifiques proposent un projet qui consiste à créer l’ADN humain

Sixty trays can contain the entire human genome as 23,040 different fragments of cloned DNA. Credit James King-Holmes/Science Source

Après que des experts aient tenu une réunion secrète à propos de la création d’un génome humain synthétique. Les scientifiques proposent un projet à long terme qui consiste à créer des plans d’ADN pour faire des êtres humains, une perspective que certains observateurs trouvent troublants.

Les chercheurs ont dit qu’ils n’ont pas l’intention d’utiliser ces génomes — énormes collections de matériel génétique — pour faire des personnes. Au lieu de cela, ils ont dit dans des interviews, que les génomes humains seraient utilisés dans des expériences de laboratoire, insérer par exemple dans des cellules ou des versions simplifiées des organes appelés organoïdes.

Cela pourrait aider les scientifiques à identifier les effets des mutations génétiques, ou de créer des cellules souches plus sûres pour les transplantations, expliquent les chercheurs, George Church de Harvard University et Jef Boeke de l’Université de New York.

Ils font partie des 25 auteurs d’un document proposant l’essai, qu’ils appellent Human Genome Project-Write (HGP-write) (projet d’écriture du génome humain). Le document a été publié dans la revue Science.

Le projet comprendrait aussi la création de génomes d’animaux, de plantes et de nouvelles méthodes permettant de modifier l’ADN.

Les scientifiques peuvent faire des tronçons relativement courts de portions d’ADN, mais créer des génomes entiers de la taille de l’humain avec la technologie actuelle serait extrêmement coûteux. Le principal objectif du nouveau projet est de réduire le coût d’ingénierie et de tester de grands génomes plus d’un millier de fois en dix ans.

L’espoir est de le rendre assez bon marché pour que les scientifiques puissent étudier « des millions de génomes dans des dizaines de types de cellules » pour rechercher les effets de la mutation, dit Church.

Les autres avantages potentiels du projet incluent la résistance aux virus par l’ingénierie dans les cellules mammifères qui servent à fabriquer des médicaments, afin que les infections n’arrêtent pas la production, dit-il. Il pourrait également aider les efforts visant à modifier génétiquement des porcs, de sorte que leurs organes puissent être transplantés sur des personnes sans crainte de rejet, déclare Boeke.

Les chercheurs visent à lancer l’effort cette année après avoir soulevé $ 100 millions avec l’appui du secteur public, privé, philanthropique, de l’industrie et des sources universitaires du monde entier. Ils ont déclaré qu’il est difficile d’estimer le coût total du projet, mais que c’est probablement moins que le Projet du Génome Humain (Human Genome Project) $ 3 milliards, qui a révélé la composition de l’ADN humain.

Le projet pourrait demander la participation du public et étudier les implications éthiques, sociales et juridiques du travail dès le début, déclarent les chercheurs dans Science. « Il est important de faire participer les universitaires et les spécialistes juridiques, éthiques et la société dans son ensemble pour vraiment aider à façonner les objectifs mais aussi de communiquer les raisons pour lesquelles nous lançons ce projet », déclare dans une interview Farren Isaacs de l’Université de Yale, un autre auteur de l’étude.

Les chercheurs doivent également étudier la possibilité d’un mauvais usage des nouvelles technologies et comment faire pour empêcher cela, dit Church.

Parole d’une réunion à huis clos sur le projet divulgué le mois dernier. Deux observateurs qui ont critiqué ce rassemblement ont déclaré à l’AP dans une déclaration commune cette semaine qu’ils ont été satisfaits de l’engagement du journal Science et à la participation du public, mais qu’ils avaient encore des réserves sur le projet.

Les questions éthiques fondamentales doivent toujours être posées, comme si développer la capacité de faire les génomes humains est une bonne idée, ont écrit Laurie Zoloth, professeur d’études religieuses et de bioéthique à l’Université Northwestern et Drew Endy, professeur agrégé de bio-ingénierie à l’Université de Stanford.

Pour construire un génome, même seulement dans une cellule, « cela implique un niveau de puissance et de contrôle qui doivent être soigneusement et entièrement débattue, » a écrit Zoloth dans un courriel.

“The Genome Project–Write,” Science, DOI: 10.1126/science.aaf6850

Des experts ont tenu une réunion secrète à propos de la création d’un génome humain synthétique

Sixty trays can contain the entire human genome as 23,040 different fragments of cloned DNA. Credit James King-Holmes/Science Source

La prochaine étape pour le génome synthétique (Nature)

Plus d’une centaine de scientifiques, d’avocats et d’entrepreneurs se sont réunis pour discuter de la possibilité radicale de la création d’un génome humain synthétique. Curieusement, les journalistes n’ont pas été invités. Comme le rapporte Andrew Pollack, dans le New York Times, la perspective de génomes humains synthétiques a été discutée lors d’une réunion secrète tenue à la Harvard Medical School mardi dernier. Pollack dit que les personnes présentes ont été informées “de ne pas communiquer avec les médias ou de tweeter à propos de la réunion.”

L’idée de créer un génome humain synthétique est qualitativement différente de l’édition du gène. La fabrication d’un génome humain, signifie qu’ils utilisent des produits chimiques pour la fabrication de tout l’ADN contenu dans les chromosomes humains.

Les scientifiques voient le génome synthétique comme un moyen de construire de nouveaux microbes et animaux, mais le même principe vaut pour les humains. Cela soulève donc la perspective de l’homme sur-mesure, voire quasi-humain, sans parents. Il pourrait être possible, par exemple par clonage, d’utiliser un génome synthétique pour créer des êtres humains sans parents biologiques.

Les scientifiques pourraient créer des êtres humains avec certains types de traits, peut-être des gens nés et élevés pour être des soldats ? Ou serait-il possible de faire des copies de personnes spécifiques ? De telles tentatives soulèveraient de nombreuses questions éthiques.

George Church, professeur de génétique à la Harvard Medical School dit que le projet n’a pas pour but de créer des gens, seulement des cellules et ne serait pas limitée aux génomes humains. Il aurait pour but d’améliorer la capacité de synthétiser l’ADN en général, qui pourrait être appliquée sur des animaux différents, des plantes et des microbes.

Les organisateurs ont déclaré que le projet pourrait avoir d’importantes retombées scientifiques et serait suivi du projet génome humain (Human Genome Project), qui vise à la lecture de la séquence des trois milliards de lettres chimiques dans le plan de l’ADN de la vie humaine. Le nouveau projet, en revanche, ne concerne pas la lecture, mais l’écriture du génome humain – synthétiser les trois milliards d’unités de produits chimiques.

Le projet initialement appelé “HGP2: The Human Genome Synthesis Project”, le projet de synthèse du génome humain, avec HGP se référant au projet du génome humain. Une invitation à la réunion à Harvard a dit que l’objectif principal “serait de synthétiser un génome humain complet dans une lignée cellulaire dans un délai de 10 ans.” Ce qui est assez ambitieux mais irréaliste. Mais au moment où se tenait la réunion, le nom a été changé pour “HGP-Write: Testing Large Synthetic Genomes in Cells.”

pour en savoir plus : New York Times, Gizmodo

Une étude génétique offre le premier aperçu de l’origine biologique de la schizophrénie

L’analyse révèle un «élagage» excessif de connexions entre les neurones dans le cerveau prédisposé à la schizophrénie

Cambridge, Massachusetts (États-Unis), 26 janvier 2016

Une étude, basée sur l’analyse génétique de près de 65 000 personnes, a révélé que le risque de schizophrénie est augmenté si elles héritent des variantes spécifiques dans un gène lié à « l’élagage synaptique » — la suppression des connexions entre les neurones. Les résultats représentent la première fois que l’origine de cette maladie psychiatrique dévastatrice a été causalement liée à des variantes de gènes spécifiques et un processus biologique. Ils aident également à expliquer de vieilles observations : l’élagage synaptique est particulièrement actif durant l’adolescence, qui est la période typique de l’apparition des symptômes de schizophrénie, et les cerveaux de patients schizophrènes, tendent à montrer moins de connexions entre les neurones. Le gène, appelé composant 4 du complément (C4), joue un rôle bien connu dans le système immunitaire mais il a démontré également jouer un rôle clé dans le développement du cerveau et le risque de schizophrénie. L’analyse peut permettre à de futures stratégies thérapeutiques d’être dirigée aux racines du désordre, plutôt que juste ses symptômes.

Imaging studies found C4 at synapses of cultured human neurons. In this micrograph, C4 is stained green, cell bodies are blue, and synapses are red and white. Image courtesy of Heather de Rivera (McCarroll lab).

L’étude, publiée en ligne dans Nature, a été menée par des chercheurs de Broad Institute’s Stanley Center for Psychiatric Research, Harvard Medical School, et Boston Children’s Hospital. Ils comprennent l’auteur principal Steven McCarroll, directeur de génétique pour le centre de Stanley et professeur associé de génétique à l’école de médecine de Harvard ; Beth Stevens, un biologiste et professeur assistant de neurologie à Boston Children’s Hospital et membre de l’Institut Broad ; Michael Carroll, professeur à la faculté de médecine de Harvard et chercheur à Children’s Hospital ; et premier auteur Aswin Sekar, an M.D./Ph.D. étudiant à la Harvard Medical School.

L’étude a le potentiel pour relancer la recherche translationnelle sur une maladie débilitante. La schizophrénie est un trouble psychiatrique dévastateur qui affecte environ 1 % de la population et se caractérise par des hallucinations, repli sur soi, et un déclin des fonctions cognitives. Ces symptômes commencent plus fréquemment chez les patients lorsqu’ils sont adolescents ou jeunes adultes. D’abord décrit il y a plus de 130 ans, la schizophrénie n’a pas de traitements très efficaces et a vu quelques percées biologiques ou médicales au cours du dernier demi-siècle. Au cours de l’été 2014, un consortium international, mené par des chercheurs Broad Institute’s Stanley Center, a identifié plus de 100 régions du génome humain qui transportent les facteurs de risque de la schizophrénie. L’étude récemment publiée indique maintenant la découverte du gène spécifique étant à la base du plus fort de ces facteurs de risque et la relie à un processus biologique spécifique dans le cerveau.

« Depuis que la schizophrénie a été décrite la première fois il y a plus d’un siècle, sa biologie sous-jacente a été une boîte noire, en partie parce qu’il a été pratiquement impossible de modéliser le trouble (modeler le désordre) dans des cellules ou des animaux, » a déclaré McCarroll. « Le génome humain offre un nouveau moyen puissant pour cette maladie. Comprendre ces effets génétiques sur le risque est un moyen indiscret d’ouvrir cette boite noire, regarder à l’intérieur, et commencer à voir les mécanismes biologiques réels. »

« Cette étude marque un tournant décisif dans la lutte contre la maladie mentale, » dit Bruce Cuthbert, directeur par intérim du National Institute of Mental Health. “Parce que l’origine moléculaire des maladies psychiatriques est méconnue (peu compris), les efforts déployés par les compagnies pharmaceutiques à poursuivre de nouvelles thérapeutiques sont peu nombreux et espacés. Cette étude change la donne. Grâce à cette percée génétique nous pouvons enfin voir le potentiel pour des tests cliniques, la détection précoce, de nouveaux traitements et même la prévention.”

Le chemin vers la découverte

La remarquable histoire de la découverte a nécessité la collecte de l’ADN de plus de 100 000 personnes, l’analyse détaillée des variations génétiques complexes chez les plus de 65 000 génomes humains, l’élaboration d’une stratégie novatrice de l’analyse, l’examen des échantillons de cerveau post-mortem de centaines de personnes et l’utilisation de modèles animaux pour montrer qu’une protéine du système immunitaire joue aussi un rôle insoupçonné dans le cerveau.

La recherche mondiale des données trouve un indice ; de nouvelles recherches résolvent le mystère

Au cours des cinq dernières années, les généticiens dirigés par le Broad Institute’s Stanley Center for Psychiatric Research et ses collaborateurs dans le monde entier ont recueilli plus de 100 000 échantillons d’ADN humains provenant de 30 pays différents pour localiser les régions du génome humain hébergeant des variantes génétiques qui augmentent le risque de schizophrénie. Le signal le plus fort est de loin sur le chromosome 6, dans une région de l’ADN s’est longtemps associé à la maladie infectieuse, faisant suggérer quelques observateurs que la schizophrénie pourrait être déclenchée par un agent infectieux. Mais les chercheurs n’ont eu aucune idée qui des centaines de gènes dans la région étaient réellement responsable ou comment elle a agi.

Basé sur l’analyse des données génétiques, McCarroll et Sekar se sont focalisés sur une région contenant un gène rare appelé composant 4 du complément (C4). Contrairement à la plupart des gènes, C4 possède un haut degré de variabilité structurale : des personnes différentes ont différents nombres de copies et différents types du gène. McCarroll et Sekar ont mis au point une nouvelle technique moléculaire afin de caractériser la structure des gènes C4 dans les échantillons d’ADN humains. Aussi, ils ont mesuré l’activité des gènes C4 sur près de 700 échantillons de cerveau post-mortem. Ils ont constaté que la structure du gène C4 (ADN) pourrait prédire l’activité du gène C4 (ARN) dans le cerveau de chaque personne – et utiliser cette information pour impliquer l’activité des gènes C4 des données de génomes pour 65 000 personnes avec et sans la schizophrénie. Ces données ont révélé une corrélation frappante : les patients qui avaient des formes structurelles particulières du gène C4 ont montré une expression plus élevée de ce gène et, à leur tour, avaient un risque plus élevé de développer la schizophrénie.

Raccordement de causes et d’effets par le biais de neurosciences

Mais comment fonctionne exactement C4 — une protéine connue pour marquer des microbes infectieux pour la destruction de cellules immunitaires — affecte le risque de schizophrénie ?

Répondre à cette question exige la synthèse génétique et la neurobiologie. Beth Stevens, récente lauréate de la MacArthur « Genius Grant, » avait trouvé que d’autres protéines du complément dans le système immunitaire ont aussi joué un rôle dans le développement du cerveau en étudiant un modèle expérimental d’élagage synaptique dans le système visuel de la souris. Michael Carroll a longtemps étudié C4 pour son rôle dans les maladies immunitaires et mis au point des souris avec différents nombres de copies de C4. Les trois laboratoires ont entrepris d’étudier le rôle du C4 dans le cerveau.

Ils ont constaté que C4 a joué un rôle clé dans l’élagage des synapses durant la maturation du cerveau. En particulier, ils ont constaté que la C4 était nécessaire pour une autre protéine (un composant de complément appelé C3) pour être déposée sur les synapses, comme un signal que les synapses doivent être taillés. Ces données suggèrent également que plus un animal avait l’activité C4, plus les synapses ont été éliminées dans son cerveau à un moment clé dans le développement.

Les conclusions peuvent aider à expliquer le mystère de longue date de pourquoi les cerveaux de personnes atteintes de schizophrénie ont tendance à avoir un plus mince cortex cérébral avec moins de synapses que font des individus non affectés. Les travaux peuvent aussi aider à expliquer pourquoi l’apparition des symptômes de schizophrénie tend à se produire à la fin de l’adolescence : le cerveau humain subit normalement élagage synapse généralisée au cours de l’adolescence, en particulier dans le cortex cérébral (couche externe du cerveau, responsable de nombreux aspects de la cognition). L’élagage synaptique excessif durant l’adolescence et l’âge adulte, dû à une activité accrue de complément (C4), peut entraîner les symptômes cognitifs dans la schizophrénie.

“Une fois que nous avons eu les résultats génétiques devant nous, nous avons commencé à réfléchir à la possibilité que les molécules de complément étiquettent excessivement des synapses dans le cerveau en développement,” a déclaré Stevens. “Cette découverte enrichit notre compréhension du système du complément dans le développement du cerveau et dans la maladie, et nous n’aurions pas pu faire ce saut sans la génétique. Nous sommes loin d’avoir un traitement sur cette base, mais c’est excitant de penser qu’un jour, nous pourrons baisser le processus d’élagage chez certains individus et diminuer le risque. »

Ouvrir la voie vers la détection précoce et des thérapies potentielles

Au-delà de fournir les premières idées sur les origines biologiques de la schizophrénie, le travail soulève la possibilité que les thérapies pourraient un jour être mises au point qui pourrait « baisser » le niveau d’élagage synaptique chez les individus qui présentent les premiers symptômes de la schizophrénie. Ce serait une approche radicalement différente des traitements médicaux actuels, qui concernent seulement un symptôme spécifique de la schizophrénie (psychose) plutôt que les causes profondes de la maladie, et qui n’arrêtent pas de déclin cognitif ou autres symptômes de la maladie. Les chercheurs soulignent que les thérapies basées sur ces conclusions sont encore à des années sur la route. Pourtant, le fait qu’une grande partie est déjà connue sur le rôle des protéines du complément dans le système immunitaire signifie que les chercheurs peuvent puiser dans une mine de connaissances existantes pour identifier des approches thérapeutiques possibles. Par exemple, les médicaments anti-complément sont déjà en cours d’élaboration pour le traitement d’autres maladies.

« Pour la première fois, l’origine de la schizophrénie n’est plus une boîte noire complète, » a déclaré Eric Lander, directeur de l’Institut Broad. “Bien qu’il soit encore tôt, nous avons vu la puissance de comprendre le mécanisme biologique de la maladie dans d’autres contextes. Les premières découvertes sur les mécanismes biologiques du cancer ont conduit à de nombreux nouveaux traitements et des centaines de médicaments supplémentaires en développement. Comprendre la schizophrénie va accélérer de même progrès contre cette maladie dévastatrice qui frappe les jeunes. »

Le succès de cet effort a été activé par un financement catalytique du centre Stanley pour la recherche psychiatrique à l’Institut Broad et cet article a été consacré à Ted Stanley. « Grâce à la philanthropie, nous avons été en mesure de prendre des paris sur la science risquée avec des résultats potentiellement transformateurs, » a déclaré Stanley Center Director Steven Hyman. « Avec l’aide de Ted and Vada Stanley, les scientifiques de Broad ont la liberté de réunir les gens, les capacités et ressources de façon novatrice, à un rythme sans précédent. »

« Dans ce domaine de la science, notre rêve a été de trouver des mécanismes de la maladie qui conduisent à de nouveau types de traitements, » a déclaré McCarroll. « Ces résultats montrent qu’il est possible de passer de données génétiques à une nouvelle façon de penser comment une maladie se développe – quelque chose qui a été grandement nécessaire. »

Document cité : Sekar A, et al. risque de schizophrénie de variation complexe du composant 4 du complément. Nature. DOI : 10.1038/nature16549

News from the Broad Institute

CRISPR-cas9 : percée expérimentale dans le traitement de la myopathie de Duchenne

Bien peu d’échos dans la presse généraliste française. Il faut, ici, lire The New York Times (Nicholas Wade): “Gene Editing Offers Hope for Treating Duchenne Muscular Dystrophy, Studies Find”. Soit les résultats obtenus par trois équipes travaillant de manière indépendante et qui viennent de publier leurs travaux dans la revue Science datée du 31 décembre 2015. D’où il ressort qu’après des décennies de progrès d’une lenteur décevante, ces chercheurs ont franchi une étape importante vers un traitement possible de la myopathie de Duchenne de Boulogne – et ce grâce à la nouvelle technique du CRISPR-cas9 ; une technique dont on peine à donner une traduction parlante, une version amplement améliorée du génie génétique (et des ciseaux de l’ADN) ; une forme de « copier-coller » dans le champ génétique, une édition du génome.

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