L'engouement pour Crispr devient de plus en plus réel
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Les derniers systèmes d'édition du génome basés sur Crispr fonctionnent davantage comme des taxis moléculaires que comme des ciseaux génétiques. Cela les rend nettement plus sûrs pour les patients qui bénéficieront bientôt de thérapies géniques, comme l'explique Eric Aird.
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Nous fêtons les 10 ans de l'édition du génome avec Crispr/Cas. Ce système est souvent qualifié de ciseaux génétiques, et ce terme est tout à fait approprié pour ses premières applications. Ces 10 années ont été marquées par un développement d'une rapidité à couper le souffle et une grande promesse de guérir des milliers de maladies génétiques de manière relativement simple - avec une seule dose de traitement qui corrige de manière ciblée les mutations d'ADN à l'origine de la maladie dans les cellules du corps. La drépanocytose et la dystrophie musculaire sont deux de ces maladies. Et effectivement, une décennie plus tard, nous tenons cette promesse sous la forme de nombreux traitements qui sont actuellement testés sur l'homme dans le cadre d'études cliniques.
"Les systèmes d'édition du génome de nouvelle génération seront probablement utilisés pour la première fois dans le cadre d'études chez l'homme avant la fin de cette année."Eric Aird
Parallèlement au développement des premières thérapies de ce type, les scientifiques ont continué à développer les technologies d'édition du génome. Il existe aujourd'hui des outils moléculaires Crispr qui n'ont que peu de points communs avec des ciseaux génétiques et qui pourraient rendre les applications médicales encore plus sûres à l'avenir.
Mais jetons un bref regard en arrière : les "ciseaux génétiques Crispr" de la première génération se fixent à des endroits précis du génome et coupent la molécule d'ADN. La cellule produit de courtes mutations arbitraires à l'endroit de la rupture, par exemple pour perturber la fonction des gènes. Toutefois, des modifications génétiques involontaires sont possibles dans la cellule et l'étendue des maladies pouvant être traitées par cette méthode est relativement limitée. Une coupure involontaire dans le génome pourrait en outre se révéler des décennies plus tard être le déclencheur d'un cancer. De plus, ces ciseaux provoquent des dommages à l'ADN, et de tels dommages sont par nature toxiques et peuvent être mortels pour les cellules.
L'utilisation à grande échelle de cette première génération de technologies Crispr chez l'homme n'est donc pas totalement exempte de risques. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les scientifiques ont développé des outils moléculaires permettant de générer des modifications génomiques sans utiliser de ciseaux.
Ces dernières années, les chercheurs du monde entier ont développé toute une série de technologies Crispr de nouvelle génération de ce type. Une analogie plus appropriée pour ces systèmes innovants serait celle de "taxis moléculaires". Grâce à de telles technologies, des protéines spécialisées peuvent être transportées vers des cibles spécifiques du génome. Ces protéines peuvent modifier directement le code ADN sans provoquer les mêmes effets néfastes qu'avec des ciseaux.
Moins de toxicité
Cette approche est moins toxique pour les cellules et élargit considérablement le spectre des maladies génétiques pouvant être traitées. Au lieu de simplement couper un gène pour le rendre inopérant, ces éditeurs de génome Crispr peuvent1 être utilisé pour corriger des mutations génétiques isolées afin de rétablir la fonction réelle du gène. On estime que plus de 100'000 mutations de l'ADN dans notre génome sont à l'origine de maladies, dont la grande majorité pourrait être traitée par ces nouvelles technologies.
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On s'attend à ce que les systèmes d'édition du génome de la prochaine génération soient utilisés pour la première fois dans le cadre d'études chez l'homme avant la fin de l'année. Une entreprise de biotechnologie américaine a récemment reçu l'autorisation de commencer des études cliniques chez l'homme pour guérir la drépanocytose et la bêta-thalassémie.2 Des traitements pour un taux de cholestérol élevé et une forme de cécité sont également sur le point d'être introduits chez l'homme, sans parler des nombreux projets de traitement d'une série de troubles génétiques actuellement testés sur les animaux et qui pourraient un jour bénéficier aux humains. Dans tous les cas, ces maladies peuvent être guéries en reconvertissant le code génétique muté en séquence "normale", ce qui n'était pas possible avec l'approche traditionnelle basée sur les ciseaux génétiques.
Thérapie à usage unique
Les technologies basées sur Crispr présentent un énorme avantage : aujourd'hui, les patients souffrant d'hémophilie ont besoin de plusieurs perfusions par semaine. Un traitement Crispr, en revanche, serait idéalement unique et les cellules modifiées par Crispr seraient conservées pour le reste de la vie du patient.
Cela signifie également qu'une fois le traitement commencé, il ne peut plus être interrompu. Mais opteriez-vous pour un traitement dont vous ne pourrez jamais arrêter la prise ?
Les thérapies basées sur Crispr posent cette question. Les taxis moléculaires Crispr de la prochaine génération ont certes permis de répondre en grande partie aux préoccupations en matière de sécurité concernant les interventions involontaires dans le génome, mais pas complètement malgré tout. Il convient de souligner que les thérapies de première génération Crispr actuellement testées en clinique ont fait l'objet d'études approfondies visant à identifier et à limiter les effets néfastes. Néanmoins, la sécurité des systèmes basés sur Crispr ne doit pas être totalement négligée. Il est important de déterminer les profils de sécurité à long terme des technologies Crispr, et c'est pourquoi je m'attends à ce que les premiers patients traités avec Crispr soient suivis à vie.
Traiter des maladies jusqu'ici incurables
Mais dans toutes ces considérations de sécurité, il faut aussi prendre en compte les alternatives thérapeutiques. Prenons par exemple la progéria, une maladie génétique dans laquelle les enfants vieillissent rapidement et où il n'existe que des médicaments qui prolongent légèrement la durée de vie. Une technologie Crispr de nouvelle génération, actuellement en cours de développement, a le potentiel de révolutionner le traitement de la progéria : Elle a doublé l'espérance de vie dans des modèles de souris. Dans le cas d'une maladie mortelle comme la progéria, pour laquelle il n'existe pas de traitement ou seulement un traitement insuffisant, de nombreux patients opteraient probablement pour un traitement Crispr, même s'il existe un certain risque résiduel de conséquences potentiellement négatives à long terme.
La vitesse à laquelle les technologies Crispr se sont développées au cours des dix dernières années est énorme. Les autorités de réglementation, qui doivent évaluer la sécurité de ces technologies, n'ont parfois pas suivi ce rythme. Les lignes directrices nécessaires de toute urgence pour l'admission des nouvelles technologies ne sont pas encore au point. Cela doit changer. Les autorités de régulation ont un grand besoin d'agir.
La première décennie d'utilisation de Crispr a montré son immense potentiel, avec un développement technologique rapide et les premiers patients traités. Au cours des dix prochaines années, tant la première génération que la Next Generation de systèmes Crispr atteindront leur plein potentiel et offriront une guérison à vie aux patients atteints de troubles génétiques rares ou plus fréquents.
1 dont les éditeurs dits "primaires" et les éditeurs dits "de base".
2 page externeCommuniqué de presse Beam Therapeutics, 8 novembre 2021