Nature●●●●●Difficulty 5 of 5

Comment le système immunitaire d'une bactérie est-il devenu un outil pour modifier nos gènes ?

Les bactéries gardent les portraits-robots des virus qui les ont attaquées, classés dans leur propre ADN. Les biologistes ont emprunté le système, et en 2023 il a été autorisé comme traitement de la drépanocytose.

▶ Lancer l'histoire

En changeant de guide. Chez les bactéries, CRISPR est une banque de mémoire : des morceaux d'ADN qui conservent des fragments des virus qui ont attaqué la cellule ou ses ancêtres. La bactérie recopie ces fragments en petits ARN guides, et une enzyme comme Cas9 promène chaque guide comme un portrait-robot. Quand Cas9 trouve un ADN qui correspond à son guide de 20 lettres, elle le coupe et détruit le virus envahisseur. En 2012, Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier ont montré qu'on peut écrire son propre guide : donne à Cas9 un guide qui correspond à n'importe quel bout d'ADN, et elle coupe là. Les mécanismes de réparation de la cellule recollent ensuite la cassure, ce qui permet aux scientifiques d'éteindre des gènes, de les supprimer ou d'en insérer de nouveaux.

Illustration schématique de l'enzyme Cas9 guidée par un brin d'ARN jusqu'à une portion correspondante de la double hélice d'ADN, qu'elle coupe, puis de la cellule qui répare ou insère de l'ADN à l'endroit de la coupure.
L'édition du génome avec CRISPR-Cas9 : un ARN guide conduit Cas9 vers une séquence d'ADN correspondante, Cas9 coupe, et la réparation de la coupure par la cellule produit la modification.Photo: Bartz/Stockmar, Agrifood Atlas 2017 · CC BY-SA 4.0

La découverte a fait un long détour par la curiosité pure. Dans les années 1990, un microbiologiste espagnol, Francisco Mojica, s'interrogeait sur d'étranges séquences répétées chez des microbes appelés Haloferax et Haloarcula, et en 2001 Ruud Jansen et lui les ont baptisées CRISPR. En 2003, Mojica a proposé qu'il s'agisse d'un système immunitaire. Nature et plusieurs autres grandes revues ont refusé l'article ; il a fini par paraître en 2005. En 2007, des expériences sur Streptococcus thermophilus lui ont donné raison : la bactérie ajoutait des morceaux d'un virus agresseur à son CRISPR et devenait résistante.

Ensuite, tout est allé très vite. Des cellules humaines ont été modifiées en 2013, et Doudna et Charpentier ont reçu le prix Nobel de chimie 2020. En 2023, Casgevy, qui modifie les propres cellules souches sanguines du patient pour relancer l'hémoglobine fœtale, a été autorisée au Royaume-Uni et aux États-Unis contre la drépanocytose et la bêta-thalassémie, première thérapie CRISPR-Cas9 approuvée par l'agence américaine du médicament. Dans son essai, 29 patients drépanocytaires sur 31 ont passé un an ou plus sans crise douloureuse grave.

Ce pouvoir est à double tranchant. En 2018, He Jiankui a annoncé les premiers bébés génétiquement modifiés, et il a ensuite été condamné à trois ans de prison.

Quiz

0/3

  1. 1.À quoi servent les « espaceurs » stockés dans la région CRISPR d'une bactérie ?
  2. 2.Qu'est-ce qui a fait de CRISPR-Cas9 un outil d'édition génétique universel ?
  3. 3.Comment la thérapie CRISPR autorisée Casgevy traite-t-elle la drépanocytose ?

Récap

Le guide trouve, Cas9 coupe, la cellule répare : change le guide et tu changes l'endroit de la coupure.

Le fait surprenant · Les bactéries utilisaient CRISPR pour se souvenir des virus bien avant l'apparition des humains ; le premier article qui l'affirmait a été refusé par Nature.

Sources (6)

Pas de source, pas d'affirmation. Chacun des 34 faits de cette leçon renvoie à au moins une de ces sources.

  1. [1]CRISPR · Wikipedia
  2. [2]CRISPR gene editing · Wikipedia
  3. [3]Francisco Mojica · Wikipedia
  4. [4]Cas9 · Wikipedia
  5. [5]He Jiankui affair · Wikipedia
  6. [6]Exagamglogene autotemcel · Wikipedia
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