L'expérience échouée du «gène bébé» en Chine prouve que nous ne sommes pas prêts à modifier les embryons humains

Il y a plus d'un an, le monde a été choqué par la tentative du biophysicien chinois He Jiankui d'utiliser la technologie CRISPR pour modifier les embryons humains et les rendre résistants au VIH, ce qui a conduit à la naissance de jumeaux Lulu et Nana.

des détails cruciaux ont été révélés dans une récente publication d'extraits de l'étude, qui ont déclenché une série de préoccupations sur la façon dont le génome de Lulu et Nana a été modifié.

Comment fonctionne CRISPR

CRISPR est une technique qui permet aux scientifiques d'apporter des modifications précises à tout ADN en modifiant sa séquence.

Lorsque vous utilisez CRISPR, vous essayez peut-être de "supprimer" un gène en le rendant inactif, ou en essayant de réaliser des modifications spécifiques, telles que l'introduction ou la suppression un morceau d'ADN souhaité.

L'édition de gènes avec le système CRISPR repose sur une association de deux molécules. L'une est une protéine, appelée Cas9, qui est responsable de la «coupe» de l'ADN. L'autre molécule est une courte molécule d'ARN (acide ribonucléique) qui fonctionne comme un «guide» qui amène Cas9 à la position où il est censé couper.

Le système a également besoin de l'aide des cellules en cours d'édition. Les dommages à l'ADN sont fréquents, les cellules doivent donc régulièrement réparer les lésions de l'ADN. Les mécanismes de réparation associés sont ce qui introduit les suppressions, les insertions ou les modifications lors de la modification des gènes.

Comment les génomes de Lulu et Nana ont été modifiés

gène appelé CCR5, qui est nécessaire pour que le virus VIH pénètre dans les globules blancs ( lymphocytes ) et infecte notre corps.

Une variante de CCR5, appelée CCR5 Δ32, manque une chaîne particulière de 32 «Lettres» du code ADN. Cette variante se produit naturellement dans la population humaine et se traduit par un niveau élevé de résistance au type de virus VIH le plus courant.

L'équipe a voulu recréer cette mutation en utilisant CRISPR sur des embryons humains, dans le but de les rendre résistants à Infection au VIH. Mais cela ne s'est pas passé comme prévu, et il y a plusieurs façons dont ils peuvent avoir échoué.

Premièrement, bien qu'ils prétendent dans l'abstrait de leur article non publié qu'ils reproduisent la mutation humaine CCR5, en réalité, l'équipe a essayé de modifier CCR5 proche de la mutation Δ32.

En conséquence, ils ont généré différentes mutations dont les effets sont inconnus. Il peut ou non conférer une résistance au VIH, et peut ou non avoir d'autres conséquences. Inquiétant, ils n'ont testé rien de tout cela et ont poursuivi l'implantation des embryons.

L'effet mosaïque

Une deuxième source d'erreurs aurait pu être que le montage n'était pas parfaitement efficace. Cela signifie que toutes les cellules dans les embryons n'ont pas nécessairement été éditées.

Lorsqu'un organisme a un mélange de cellules éditées et non éditées, cela s'appelle une «mosaïque». Bien que les données disponibles soient encore limitées, il semble que Lulu et Nana soient toutes deux en mosaïque.

Cela rend encore moins probable que les bébés édités par gène résistent à l'infection par le VIH. Le risque de mosaïcisme aurait dû être une autre raison de ne pas implanter les embryons. De plus, l'édition peut avoir des impacts inattendus ailleurs dans le génome.

Lors de la conception d'une expérience CRISPR, vous choisissez l'ARN «guide» de sorte que sa séquence soit unique au gène que vous ciblez. Cependant, des coupes «hors cible» peuvent encore se produire ailleurs dans le génome, à des endroits qui ont une séquence similaire.

Lui Jiankui et son équipe ont testé des cellules des embryons édités et n'ont signalé qu'une seule modification hors cible. Cependant, ce test a nécessité l'échantillonnage des cellules, qui ne faisaient donc plus partie des embryons – qui ont continué de se développer. Ainsi, les cellules restantes dans les embryons n'avaient pas été testées et pouvaient avoir subi des modifications hors cible différentes.

Ce n'est pas la faute de l'équipe, car il y aura toujours des limites dans la détection des cibles hors cible et du mosaïcisme, et nous pouvons obtenir seulement une image partielle. Cependant, cette image partielle aurait dû les faire s'arrêter.

Une mauvaise idée pour commencer

Ci-dessus, nous avons décrit plusieurs risques associés aux modifications apportées sur les embryons, qui pourraient être transmises aux générations futures. L'édition d'embryons n'est éthiquement justifiable que dans les cas où les avantages l'emportent clairement sur les risques. Mis à part les problèmes techniques, les chercheurs n'ont même pas répondu à un besoin médical non satisfait.

Alors que le père des jumeaux était séropositif, il existe déjà un moyen bien établi d'empêcher un père séropositif d'infecter des embryons. Cette méthode « lavage des spermatozoïdes » a été effectivement utilisée par l'équipe.

Le seul avantage de la tentative de modification génétique, si elle avait été prouvée, aurait été un risque réduit d'infection par le VIH pour les jumeaux plus tard dans la vie. Mais il existe des moyens plus sûrs de contrôler le risque d'infection, tels que les préservatifs et les tests obligatoires des dons de sang.

Implications pour l'édition de gènes en tant que champ

L'édition de gènes a des applications infinies. Il peut être utilisé pour rendre des plantes comme la banane Cavendish plus résistantes aux maladies dévastatrices . Il peut jouer un rôle important dans l'adaptation au changement climatique.

En santé, nous voyons déjà des résultats prometteurs avec l'édition des cellules somatiques (c'est-à-dire des modifications non héréditaires des propres cellules du patient). ) dans la bêta-thalassémie et la drépanocytose.

Cependant, nous ne sommes tout simplement pas prêts pour l'édition d'embryons humains. Nos techniques ne sont pas suffisamment mûres et aucun argument n'a été avancé en faveur d'un besoin généralisé auquel d'autres techniques, telles que les tests génétiques préimplantatoires, ne pourraient pas répondre.

Il reste également beaucoup de travail à faire sur la gouvernance. Il y a eu des appels individuels pour un moratoire sur la modification des embryons, et des groupes d'experts de Organisation mondiale de la santé à UNESCO – pourtant, aucun consensus n'a émergé.

à l'unisson à une deuxième phase, où d'autres parties prenantes, telles que les groupes de patients, sont plus largement consultées (et informées). L'engagement avec le public est également crucial.

Cet article est republié de The Conversation par Dimitri Perrin maître de conférences, Queensland University of Technology et Gaetan Burgio généticien et chef de groupe, John Curtin School of Medical Research, Australian National University sous licence Creative Commons. Lire l'article original .