UC Berkeley finalise une victoire avec deux brevets CRISPR

Il y a eu une bataille juridique pour déterminer lequel des scientifiques dont la recherche a mené à la découverte de CRISPR devient propriétaire (et collecter de l’argent de l’octroi de licence).

Le US Patent and Trademark Office (USPTO) vient de décider d’accorder non pas un, mais deux nouveaux brevets CRISPR à UC Berkeley, la maison de la biochimiste Jennifer Doudna, que beaucoup considèrent comme l’inventrice de la méthode CRISPR.

Un brevet confère à un inventeur la propriété légale de son invention ou découverte unique. Si quelqu’un d’autre veut utiliser cette invention, il doit obtenir le feu vert du propriétaire du brevet, et doit généralement payer pour le privilège. Et quand vous considérez le formidable potentiel de CRISPR, et les différents domaines dans lesquels il peut être utilisé, vous commencez à avoir une idée de l’utilité des brevets CRISPR.

En 2012, Doudna et ses collègues ont mis en branle la révolution CRISPR en publiant le premier article sur l’enzyme dans Science. Mais en 2017, l’USPTO a accordé à Feng Zhang et à son équipe du Broad Institute of Harvard et du MIT le brevet convoité pour l’utilisation de CRISPR-Cas9 pour éditer l’ADN chez les mammifères. L’équipe de Doudna fait appel de cette décision, mais elle doit faire face à une bataille difficile.

Alors que le brevet CRISPR-Cas9 actuellement détenu par l’équipe Broad est sans doute le plus précieux, et non le seul brevet CRISPR existant. En avril, l’USPTO avait déjà délivré 60 brevets liés à CRISPR aux inventeurs de 18 organisations différentes, chacune étant suffisamment différente pour que l’USPTO la considère comme une invention unique.

Mardi, le bureau a accordé à l’UC Berkeley son premier brevet relatif à CRISPR, demandé par l’université en 2014. Celui-ci se concentre sur l’utilisation de CRISPR-Cas9 pour éditer l’ARN simple brin (et non l’ADN).

L’USPTO accordera à UC Berkeley l’autre brevet que l’université a demandé en 2015, la semaine prochaine, selon un rapport de STAT News. Ce brevet est basé sur l’utilisation du système CRISPR-Cas9 standard pour éditer des régions de 10 à 15 paires de bases. L’UC Berkley voit un certain nombre d’applications potentielles dans la recherche, le diagnostic et l’industrie pour son nouveau brevet CRISPR.

Mais le reste de la communauté scientifique le voit différemment. Un porte-parole du Broad a déclaré à STAT que les revendications du brevet délivré “sont extrêmement étroites et auraient peu ou pas d’effet sur le domaine CRISPR.” Un autre expert, Jacob Sherkow, professeur agrégé à la New York Law School, a déclaré que le deuxième brevet aura une valeur commerciale assez minime.

Peu importe l’importance de ces brevets spécifiques, le nombre de brevets délivrés témoigne du nombre de recherches consacrées à CRISPR. Et il n’est pas impossible que le Broad les conteste de toute façon.

STAT News, Futurism

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.”

Google développe des médicaments bioélectroniques en vue de guérir les maladies chroniques

Ce vêtement «vivant» vous garde au frais

Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), a développé la prochaine tendance des vêtements de sport à partir de cellules vivantes microbiennes. Avec un design qui semble être sorti directement de la science-fiction, le costume d’entraînement auto-ventilé, donne une nouvelle signification aux vêtements respirants et sans sueurs – de plus, il est livré avec une paire de chaussures de course doublées des mêmes cellules vivantes à l’intérieur.

« Nous proposons d’utiliser des cellules microbiennes génétiquement traçables pour créer des interfaces multifonctionnelles sensibles à l’humidité. Nous avons émis l’hypothèse que les cellules microbiennes peuvent être utilisées comme éléments de construction fonctionnels pour la construction de matériaux sensibles à l’humidité » ont écrit les chercheurs dans une étude publiée sur Science Advances.

Les cellules utilisées par les chercheurs sont la souche non-pathogène la plus courante d’E. coli, imprimées sur des feuilles de latex. Les cellules ont ensuite été conçues dans des volets de ventilation dans le costume d’entraînement.

This breathable workout suit prototype has ventilating flaps that open and close in response to an athlete’s body heat and sweat.
Image: Hannah Cohen

Ces petits rabats minuscule de la taille d’un doigt, s’ouvrent et se ferment en réaction à la chaleur et à la sueur générée par le corps d’un athlète. Les cellules microbiennes répondent aux changements d’humidité, qui se développent lorsque le corps commence à transpirer et à se rétrécir lorsqu’il se refroidit. De plus, les cellules microbiennes utilisées sont durables et sans danger au toucher.

« Nous pouvons combiner nos cellules avec des outils génétiques pour introduire d’autres fonctionnalités dans ces cellules vivantes », a expliqué Wen Wang du MIT, auteur principal de l’étude. « Nous utilisons la fluorescence à titre d’exemple, ce qui permet aux gens de savoir que vous courez dans le noir. À l’avenir, nous pouvons combiner les fonctionnalités de libération d’odeurs grâce au génie génétique. Alors peut-être après être allé à la salle de gym, la chemise peut libérer une odeur agréable. »

MIT News

Pourquoi le verdict sur les brevets CRISPR n’est pas terminé ?

Des recours juridictionnels en expérimentations en cours, l’histoire expliquant qui possède les droits relatifs à l’édition génétique par CRISPR–Cas9 est loin d’être finie

Le US Patent and Trademark Office (USPTO ou bureau des brevets et des marques de commerce des États-Unis) a rendu un verdict clé cette semaine dans la bataille concernant les droits de propriété intellectuelle associés à la technologie potentiellement lucrative d’édition génétique par CRISPR-Cas9.

L’USPTO a statué sur le fait que le Broad Institute de Harvard et le MIT à Cambridge pouvaient garder ses brevets sur l’utilisation de CRISPR-Cas9 sur des cellules eucaryotes. C’était un coup dur pour l’Université de Californie à Berkeley qui avait déposé ses propres brevets et espérait que ceux de Broad soient rejetés.

La bataille remonte à 2012, lorsque Jennifer Doudna à Berkeley, Emmanuelle Charpentier, alors à l’Université de Vienne, et leurs collègues, ont mis en évidence comment CRISPR-Cas9 pouvait être utilisée pour couper avec précision de l’ADN isolé. En 2013, Feng Zhang du Broad Institute de Harvard et ses collègues – ainsi que d’autres équipes – ont montré que CRISPR-Cas9 pouvait être utilisée pour éditer l’ADN de cellules eucaryotes de plantes, de bétail, et d’humains.

Berkeley a déposé un brevet plus tôt, mais l’USPTO a reconnu les brevets du Broad Institute en premier – décision qui a été maintenue cette semaine. Ce jugement implique de gros enjeux. Les propriétaires de brevets clés pourraient tirer des millions de dollars des applications industrielles de CRISPR-Cas9. La technique a d’ores et déjà donné un coup d’accélérateur à la recherche en génétique, et des scientifiques l’utilisent pour développer des animaux d’élevage résistant à certaines maladies ainsi que des traitements pour les maladies humaines.

Mais la bataille pour les droits de brevet de la technologie CRISPR est loin d’être terminée. Voici quatre raisons qui expliquent cette situation :

1. Berkeley peut faire appel de cette décision

Berkeley dispose de deux mois pour faire appel de la décision de l’USPTO, et il y a de fortes chances qu’elle le fasse. Une question clé est dans quelle mesure Berkeley a confiance dans le fait que ses propres brevets, une fois accordés, puissent couvrir les applications les plus lucratives en matière d’édition génétique chez les cellules eucaryotes, telles que générer de nouveaux végétaux destinés à l’agriculture ou encore développer des thérapies humaines.

La victoire de Broad est due à une différence essentielle : ses brevets précisent que CRISPR pourrait être adaptée afin d’être utilisée sur des cellules eucaryotes. Les brevets déposés par Berkeley n’ont pas précisé ce point. L’USPTO a ainsi donné droit à Broad en expliquant que les brevets de ce dernier n’interféraient pas avec ceux de Berkeley et qu’ils pouvaient, par conséquent, être reconnus. L’équipe de Berkeley a rapidement réagi, dès l’annonce du verdict, arguant que son brevet (si ce dernier est reconnu dans son état actuel) pouvait inclure l’utilisation de CRISPR-Cas9 sur n’importe quel type de cellule. Et l’équipe d’ajouter que ceci implique toute personne désireuse de vendre un produit résultant de l’utilisation de CRISPR-Cas9 dans des cellules eucaryotes aurait besoin de contracter une licence d’utilisation auprès de Berkeley et de Broad.

A ce stade, les détails de la décision prise par l’USPTO pourraient affaiblir les chances de Berkeley de renforcer les brevets relatifs aux cellules eucaryotes, ont déclaré des spécialistes des droits des brevets. Par exemple, la plupart des 50 pages de décision de l’USPTO avancent que l’utilisation de CRISPR-Cas9 dans des cellules eucaryotes (décrite dans le brevet déposé par Broad) requiert des inventions supplémentaires à celles décrites dans le brevet d’application de Berkeley.

Donc Berkeley a le sentiment qu’elle doit encore faire appel de cette décision. Et sa propriété intellectuelle fait déjà l’objet de licences d’utilisation par plusieurs compagnies souhaitant déployer la technologie CRISPR-Cas9 dans des cellules eucaryotes. Ces compagnies n’apprécieront sans doute pas d’avoir à payer une licence supplémentaire auprès de Broad pour poursuivre leurs travaux.

2. Les brevets européens sont encore disponibles

Les deux équipes ont déposé des brevets similaires en Europe et continuent de se battre pour ces derniers là-bas.

Une décision en Europe ne suivra pas nécessairement le même processus que celui de l’USPTO, fait remarquer Catherine Coombes, avocat spécialiste des brevets au sein de l’équipe propriété intellectuelle chez HGF à York (UK).

Selon la jurisprudence, l’Office européen des brevets (European Patent Office) pourrait déclarer que la découverte du système global d’édition génétique décrit dans le brevet déposé par Berkeley a été le moteur d’une « motivation suffisante » pour qu’on essaye de l’appliquer à des cellules eucaryotes. Si les juges européens en arrivent à cette conclusion, ils pourraient donc statuer que le brevet de Berkeley englobe les applications de CRISPR-Cas9 sur les cellules eucaryotes.

Cela donnerait un avantage à Berkeley, avantage qui lui manque aux USA. « Le fait que six groupes aient réussi à faire fonctionner CRISPR-Cas9 dans un environnement eucaryote en quelques semaines seulement montre l’ampleur de la motivation dans ce domaine » remarque Coombes.

Malgré tout, il y a peu de chances qu’une solution rapide soit apportée à la bataille qui se joue également en Europe. Coombes estime que les débats pourraient durer encore cinq ans, voire plus.

3. D’autres équipes défendent également les droits et brevets de CRISPR-Cas9

L’attention s’est portée sur la bataille Berkeley–Broad du fait que leurs brevets couvrent un champ d’action particulièrement vaste et qu’ils sont déterminants pour la plupart des applications commerciales de CRISPR-Cas9. Mais, selon l’entreprise IPStudies (à côté de Lausanne en Suisse), il existe 763 ensembles de brevets (groupes de brevets associés) relatifs à Cas9. Parmi ces derniers, certains réclament des droits d’utilisation pour certains aspects de l’édition génétique par CRISPR-Cas9. Et avec le temps, les propriétaires de ces brevets pourraient essayer de faire valoir leurs droits.

Cela n’arrivera peut-être pas jusqu’à ce que les compagnies utilisant CRISPR-Cas9 commencent à faire de l’argent à partir de leurs produits. Alors, n’importe qui possédant un brevet similaire pourrait engager des poursuites en justice pour infraction ou demander des royalties.

Quand ce temps arrivera, il faudra s’attendre à un nombre considérable de plaintes déposées par les propriétaires de brevets, alerte Jacob Sherkow, spécialiste de la propriété intellectuelle à la New York Law School à New York. « N’importe qui, ainsi que ses cousins et petits cousins, affirmera qu’il est intervenu à un moment ou un autre dans l’invention qui a mené au dépôt du brevet de Broad » déclare t’il. « Broad doit se préparer à des années de batailles ».

4. La technologie CRISPR va bien au-delà de ce que les brevets couvrent actuellement

Les chercheurs, qu’ils travaillent pour une structure académique ou pour l’industrie, ont poussé les études sur l’édition génétique par CRISPR bien au-delà du périmètre des brevets de Broad et de Berkeley.

Tous ces brevets impliquant l’utilisation de CRISPR-Cas9 s’appuient sur la capacité de l’enzyme Cas à inciser de l’ADN. Mais il existe des solutions de rechange à Cas9, qui possèdent d’autres fonctions, et qui constituent des moyens de contourner la bataille de brevets dans laquelle sont engagés Broad et Berkeley.

Cpf1 une alternative à CRISPR-Cas9 ?

Parmi ces solutions de rechange, Cpf1, une enzyme potentiellement plus simple à utiliser et plus précise que cas9 dans certains cas. Broad a déjà déposé des brevets relatifs aux applications de Cpf1 dans l’édition génétique, et vendu les licences à la compagnie biotechologies Editas Medicine à Cambridge au Massachusetts (qui a également contracté des licences auprès de Broad pour l’utilisation de CRISPR-Cas9). Si l’on en croit IPStudies, au total, 28 groupes demandent des brevets relatifs à Cpf1, et toutes ces demandes n’émanent pas de Broad.

Des rapports relatifs à d’autres enzymes se propagent. En décembre, des chercheurs de Berkeley ont affirmé qu’ils avaient découvert deux nouvelles alternatives à Cas9, CasX et CasY. Et des chercheurs sont peut-être déjà en train de déposer des brevets sur des solutions de rechange non publiées. En général, l’application d’un brevet aux USA ne devient publique que 18 mois après le dépôt.

Sherkow assimile la situation actuelle à celle qu’a vécut la PCR (polymerase chain reaction, c’est-à-dire amplification en chaîne par polymérase ou réaction en chaîne par polymérase) à ses débuts. La PCR est une technique utilisée pour amplifier des segments d’ADN très rapidement devenue incontournable en biologie moléculaire. Les laboratoires utilisaient initialement une seule enzyme, la Taq1 polymérase, pour mener à bien le protocole. « Maintenant, si vous parcourez le catalogue, il y a pour ainsi dire un entrepôt Amazon de polymérases que l’on peut utiliser en fonction de la réaction particulière souhaitée», déclare t’il.

Les gens associent les aspects commerciaux de CRISPR à cette étonnante bataille de brevets, constate Sherkow. « C’est passer à côté du contexte bien plus général de la situation. »

traduction Virginie Bouetel

Nature doi:10.1038/nature.2017.21510

DARPA prévoit des choses énormes en biotechnologie

En avril 2014, la DARPA a créé le Biological Technologies Office (BTO) (Bureau des technologies biologiques) avec pour mission de « mettre à profit le pouvoir des systèmes biologiques » pour aider à concevoir la technologie de défense. Bien que l’agence fût déjà impliquée dans la recherche à l’intersection de la biologie et de l’ingénierie, avec la création de la BTO, la recherche biologique de la DARPA s’est trouvé une nouvelle place dédiée.

Avec un budget d’environ 296 millions de dollars l’année dernière, les chercheurs du BTO ont travaillé dans des domaines tels que l’amélioration de la mémoire, la symbiose homme-machine et la façon d’accélérer la détection et la réponse aux maladies. Dans un récent entretien avec Scientific American, le chef du BTO Justin Sanchez a déclaré qu’il espère bientôt voir les fruits du travail du bureau et a partagé des détails sur ce à quoi nous pouvons nous attendre pour 2017.

Un projet, Living Foundries, vise à développer des microbes programmables. Essentiellement, l’objectif est de pouvoir programmer des microbes dans des bactéries et des levures pour produire des composés nécessaires afin de développer des médicaments. « Ce programme part sur la production de 1 000 nouvelles molécules tout au long de la durée du programme [qui va encore durer trois ans], et les équipes sont sur la bonne voie », a déclaré Sanchez. “Je crois qu’ils ont déjà produit près de 100 nouveaux composés en utilisant ces nouvelles méthodes.”

Encore d’autres projets sont en route pour 2017, y compris ceux qui sont axés sur ce que Sanchez appelle « Outpacing Infectious Disease [dépasser les maladies infectieuses] », pionnier de nouveaux travaux dans les approches de l’ADN et l’ARN à la vaccination. “L’idée est que vous pouvez dire aux cellules qui produisent des anticorps quel est le bon code pour produire des anticorps efficaces contre un pathogène”, a expliqué Sanchez. C’est quelque chose que DARPA espère pouvoir faire d’importantes annonces cette année.

Ensuite, il y a la prothèse bionique Luke, au nom évidemment inspiré de « Star Wars ». Récemment, la DARPA a livré les deux premiers Luke disponibles dans le commerce au centre médical militaire national de Walter Reed. Ce projet pose les bases pour le développement d’une « grande variété de dispositifs qui peuvent être contrôlés par l’activité neuronale », explique Sanchez. Plus précisément, le BTO envisage une assistance cognitive.

En parlant du cerveau, le BTO a également consacré sous Sanchez des ressources importantes pour soutenir l’initiative BRAIN du président Obama. « La neurotechnologie est un domaine très important dans notre bureau. Nous avons fait de grandes avancées au niveau médical, en montrant que des interfaces neuronales directes peuvent restaurer le mouvement, la sensation et la santé dans les cas de troubles neuropsychiatriques », explique-t-il. Dans ce travail est inclus un programme de « biochronicité » qui cherche à comprendre le rôle du temps dans les fonctions biologiques.

Interrogé pour savoir s’il est préoccupé par le nouveau président élu et le Congrès à majorité républicaine, Sanchez est resté neutre en disant : « Nous ne nous occupons pas en général de ce genre de choses. Ce que j’aimerais toujours souligner, c’est que notre mission au DARPA reste la même quel que soit le climat politique … Je pense que cette mission transcende le vaste paysage politique qui existe. »

Sanchez a conclu l’interview en soulignant que de grandes choses vont venir du BTO, et bientôt : « Je pense que nous sommes maintenant à notre rythme de croisière, et je pense que le genre de choses et les développements que nous verrons en 2017, vont vraiment nous couper le souffle ».

traduction Thomas Jousse

Scientific American, DARPA, Futurism

Le nouveau Cas9 ? Les scientifiques découvrent les enzymes CasX et CasY dans les bactéries

Des chercheurs de l’Université de Californie, à Berkeley, ont découvert de nouveaux systèmes CRISPR-Cas, l’outil d’édition génétique qui révolutionne actuellement le domaine. Dans leur étude, qui est publiée dans Nature, l’équipe rapporte qu’ils ont trouvé deux nouvelles protéines bactériennes Cas ainsi que la toute première protéine archaea Cas9.

Les chercheurs ont passé les 10 dernières années à reconstruire les génomes des microbes qu’ils avaient recueillis à partir d’une variété d’environnements – allant des eaux souterraines et des sédiments aux biofilms acides de drainage minier et de l’intestin infantile. Le résultat de leur travail est une collection de génotypes à échelle terabase de microbes (micro-organismes). Une grande majorité d’entre eux étaient auparavant non cultivés, ce qui signifie qu’ils n’avaient pas été cultivés isolément auparavant. Ceci est particulièrement important parce que les techniques CRISPR-Cas actuellement utilisées sont développées à partir de bactéries cultivées dans des laboratoires.

L’équipe a cherché les séquences répétées caractéristiques et a constaté, tout comme le révélait Rodolphe Barrangou, le chercheur de CRISPR, à The Scientist, “l’or de la matière sombre métagénomique.” Les séquences qui contrôlaient la protéine Cas9 étaient situées dans deux génomes archées – une découverte intéressante, puisque Cas9 était auparavant seulement trouvé dans les bactéries.

De plus, le groupe a découvert de nouvelles protéines (Cas) associées à CRISPR parmi les bactéries. Les nouvelles protéines, CasX et CasY, étaient composées d’environ 980 et 1200 acides aminés respectivement. « Elles sont vraiment petites, surtout CasX », a déclaré Jillian Banfield. “Cela signifie qu’elle est potentiellement plus utile.”

CRISPR, ou Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), est un mécanisme de défense naturel trouvé dans certains procaryotes. Avec la protéine Cas, le système coupe et stocke l’ADN non natif des envahisseurs, tels que les virus. Cela permet à l’organisme de conserver une mémoire génétique de cet envahisseur, qu’il peut alors référencer pour identifier rapidement l’envahisseur s’il se retrouve à l’avenir.

Parmi les nombreux programmes CRISPR-Cas, le système de classe 2, qui utilise habituellement la nucléase Cas9, a été le plus étudié, et ces dernières années, il a été adapté comme une technique en biotechnologie. En utilisant le système CRISPR-Cas9, les scientifiques peuvent cibler des intervalles spécifiques de code génétique dans les organismes vivants, puis couper et modifier ces gènes plus précisément que jamais auparavant.

Parce que les archées diffèrent biologiquement des bactéries, la recherche d’une protéine Cas9 dans les archées présente un nouveau domaine d’étude intéressant dans la recherche CRISPR. Banfield croit qu’il peut y avoir des composantes du système qui diffèrent et que ces différences pourraient offrir de nouvelles informations qui pourraient améliorer les méthodes biotechnologiques actuelles. De même, Rotem Sorek de l’Institut Weizmann des Sciences en Israël voit la plus petite taille, des protéines CasX et CasY nouvellement découvertes, prometteuse puisque « la livraison de petits gènes dans des cellules est beaucoup plus facile que la livraison de gros gènes ».

Banfield espère que d’autres découvertes pourraient être trouvées en utilisant la métagénomique : « C’est un exemple de ce que je pense être une avalanche de nouvelles protéines, des voies et des systèmes qui détiennent une biotechnologie inimaginable et une valeur médicale.

doi:10.1038/nature21059

UC Berkeley, The Scientist, Nature Reviews Genetics, Broad Institute

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