Edition du génome
Avec le système CRISPR-Cas9, il est devenu possible de modifier le génome de tout organisme - par exemple, une bactérie, un animal, une plante ou celui d'un être humain - de manière ciblée et précise. Dans ce contexte, on parle également d'édition du génome et de chirurgie du génome. La méthode a été décrite pour la première fois en 2012 et fait actuellement l'objet de recherches intensives et est utilisée dans le monde entier (Jinek et al., 2012). Le système CRISPR-Cas9 a été développé à partir d'un mécanisme de défense du système adaptatif système immunitaire of les bactéries. Il permet aux procaryotes d'éliminer l'ADN indésirable et infectieux, par exemple, des bactériophages ou des plasmides.
- CRISPR signifie. Ce sont des séquences d'ADN répétitives dans le génome de les bactéries.
- Cas9 signifie.
Comment ça marche
Comment fonctionne le système CRISPR-Cas9? La protéine Cas9 est une soi-disant endonucléase, c'est-à-dire une enzyme qui coupe acides nucléiques et, dans ce cas, le double brin d'ADN. Cas9 est lié à un ARN qui contient, en plus d'une partie constante, une partie variable qui reconnaît une séquence d'ADN cible spécifique. Cette portion d'ARN est appelée sgRNA (petit ARN guide). Le sgRNA interagit avec l'ADN à couper par la nucléase. La rupture double brin qui en résulte peut être complétée par les propres mécanismes de réparation de la cellule. Cela peut conduire à des mutations intéressantes, par exemple pour la sélection végétale. Une matrice d'ARN peut également être utilisée pour insérer un nouveau segment de gène, par exemple pour restaurer la fonction d'un gène défectueux. Enfin, il peut également être utilisé pour inactiver des gènes pathogènes. Pour que le système CRISPR-Cas entre dans les cellules, une méthode d'administration est également nécessaire. Par exemple, des vecteurs viraux, des liposomes ou des méthodes physiques peuvent être utilisés à cet effet. Le système diffère des autres méthodes par sa simplicité relative, son universalité, sa rapidité et son prix. CRISPR-Cas peut en principe être appliqué directement à l'homme ou à des cellules qui sont prélevées sur un patient, modifiées, propagées et ensuite réintroduites. Ceci est appelé traitement ex vivo ou autologue transplanter.
Les indications
CRISPR-Cas9 joue déjà un rôle important dans la recherche et la production de médicaments aujourd'hui, quelques années seulement après la description de la méthode. À l'avenir, une thérapie génique supplémentaire médicaments sera développé. Les applications médicales potentielles sont très nombreuses. Ceux-ci comprennent, par exemple, des maladies génétiques tel que Dystrophie musculaire de Duchenne, fibrose kystique, les maladies infectieuses telles que le VIH et hépatite, hémophilies et cancers. CRISPR-Cas9 et des méthodes similaires d'édition du génome ouvrent la possibilité pour la première fois non seulement de traiter les maladies de manière symptomatique, mais aussi de les guérir au niveau de l'information génétique.
Effets indésirables et risques
Un problème potentiel est la sélectivité de la méthode. Il est possible que CRISPR puisse provoquer des changements génétiques sur d'autres sites indésirables du génome. Ces effets sont appelés «effets hors cible». Ceux-ci peuvent être dangereux et entraîner des effets secondaires. De plus, l'efficacité du système doit encore être augmentée. Chez l'homme, en plus des cellules somatiques et des cellules souches, les cellules germinales peuvent également être manipulées, conduisant à l'hérédité des gènes modifiés. Par exemple, il a déjà été démontré que CRISPR-Cas9 peut être appliqué aux embryons, faisant craindre des «bébés de conception» et ayant potentiellement des conséquences importantes pour le développement futur de l'humanité. L'intervention de la lignée germinale est très controversée et interdite dans la plupart des pays.
