Virus bactériophages infectant les cellules bactériennes, Virus bactériens. de www.shutterstock.com
Aujourd’hui, la communauté scientifique est consternée par la perspective de l’édition de gènes pour créer “Designer” humains. L’édition de gènes peut avoir des conséquences plus importantes que le changement climatique, voire les conséquences de la libération de l’énergie de l’atome.
CRISPR est un acronyme pour «Répétitions palindromiques courtes régulièrement groupées et régulièrement espacées». C'est le système immunitaire développé par les bactéries pour se protéger des infections par les bactériophages - la forme de vie la plus abondante sur la planète.
Plus petite que toute forme de vie connue
Des bactériophages ont été découverts à Paris par Félix d'Hérelle au Institut Pasteur en 1917. Il étudiait un sous-groupe de patients se remettant spontanément de la dysenterie. D'Hérelle a suggéré qu'un antimicrobe plus petit que n'importe quelle forme de vie connue avait tué la bactérie chez des patients infectés. Il a démontré de manière concluante l'existence de cette nouvelle forme de vie et les a nommés bactériophages: virus qui s'attaquent aux bactéries.
Le bactériophage a été étudié intensément: C'est la beauté a été révélé au microscope électronique et son génome était la première forme de vie séquencée.
Répondre à une attaque de bactériophage
Dans 2007, Rodolphe Barrangou et Philippe Horvath de la société de production alimentaire Danisco ont collaboré avec Sylvain Moineau de l'Université Laval pour résoudre un problème de longue date dans la production de yaourt. Ils ont demandé: Pourquoi les bactéries essentielles à la production de yaourt et de fromage sont-elles susceptibles d’être attaquées par des bactériophages et comment pourrait-on éviter cela?
Barrangou, Horvath et Moineau ont fait la découverte étonnante cette bactérie avait en réalité un système immunitaire.
CRISPR: Systèmes immunitaires bactériens acquis.
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Après une attaque initiale de bactériophages, un petit nombre de bactéries survivantes reconnaîtraient l'ADN des bactériophages nouvellement attaqués. Les bactéries survivantes déclencheraient alors une réponse immunitaire entraînant la mort des bactériophages. Les bactéries qui ont survécu à l'attaque d'un phage pourraient incorporer un fragment d'ADN de bactériophage dans leur génome bactérien afin de servir de «mémoire» de l'infection.
Cible et Sever
Barrangou, Horvath et Moineau puis découvert comment les bactériophages envahissants ont été éliminés. Lors de la reconnaissance du bactériophage nouvellement envahissant, la bactérie ciblerait et sectionnerait l'ADN du bactériophage envahissant.
Fond de recherche de Québec: CRISPR-Cas9: L'origine de la découverte | Sylvain Moineau.
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Les biologistes Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier découvrent davantage qui "guide" avait évolué dans le système immunitaire bactérien. Tout bactériophage dont l'ADN correspondrait au fragment de mémoire acquis lors d'une infection antérieure serait reconnu et sectionné par un mécanisme d'élimination "guidé". Ensemble, le système immunitaire bactérien englobant des fragments de mémoire de l'ADN du bactériophage et le mécanisme de réponse bactérienne sont connus sous le nom de système CRISPR-Cas9.
Exploitation commerciale de la découverte suivie. Doudna, Charpentier et d'autres ont reconnu que ce nouveau système biologique pourrait être exploité pour modifier des gènes dans n'importe quelle forme de vie.
Bozeman Science: Qu'est-ce que CRISPR?
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Le système CRISPR-Cas9 n'est pas le premier système d'édition de gènes à être découvert. Le défunt biochimiste Michael Smith, alors qu'il était à l'Université de la Colombie-Britannique, s'est vu décerner le prix Nobel de 1993 pour la découverte d'un moyen chimique d'édition de gènes avec des applications relatives au cancer et à d'autres maladies.
UBC Science: l'héritage du Dr Michael Smith.
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Les bactériophages comme solution potentielle
D'Hérelle a observé que le même bactériophage, isolé de patients en convalescence, pourrait être utilisé pour protéger les lapins d'une infection par ailleurs mortelle. Avant la découverte des antibiotiques, la découverte d'Hérelle a inspiré Sinclair Lewis mettre en vedette la thérapie bactériophage de l'homme dans son Roman primé par le prix Pulitzer Arrowsmith.
Un de plus grandes collections de bactériophages globalement est à l'Université Laval. Sylvain Moineau est le conservateur. La collection porte le nom de Félix d'Hérelle.
L’espoir est maintenant que le traitement aux bactériophages peut être considéré comme une solution potentielle au résistance aux antibiotiques. Cependant, toutes les attentes en matière de thérapie par phages sont réduites à néant par l’exploitation actuelle du avantages commerciaux du système CRISPR-Cas9.
Aujourd'hui, le conséquences d'ouvrir une boîte de Pandore sont sur nous. L’application du système CRISPR-Cas9 visant à générer des êtres humains concepteurs par le biais de l’édition génique «en lignée» d’œufs humains prélevés créerait des changements permanents qui se perpétueraient au fil des générations, et les craintes suscitées par ces actions pourraient être comparables à celles observées. conséquences de la guerre nucléaire et du changement climatique.
Mais il existe d'autres applications potentielles de CRISPR-Cas9 «non germinatif», comme l'édition de gènes de maladies. Cela a récemment été accompli avec succès pour dystrophie musculaire chez le chien. Comme le mythe de la boîte de Pandore, le pessimisme suscité par l’édition de gènes «en lignée germinale» peut être compensé par l’espoir de bénéfices futurs pour l’humanité.
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A propos de l'auteur
John Bergeron, professeur émérite Robert Reford et professeur de médecine à McGill, Université McGill. John Bergeron remercie Kathleen Dickson en tant que co-auteur.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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