Ce n'est un secret pour personne que l'avenir de la biologie, de la médecine, de l'agriculture et de toute une gamme d'autres sciences et industries est associé au développement du génie génétique. L'une des technologies les plus prometteuses dans ce domaine est considérée comme l'édition génique - CRISPR.
Faisons connaissance: CRISPR
Pour la première fois, ils ont commencé à parler de la nouvelle technologie en 1987, lorsque des scientifiques japonais ont découvert des groupes répétitifs de séquences à but inconnu dans l'ADN d'E. Coli. On les appelait difficiles: de courtes répétitions palindromiques (lire la même chose dans les deux sens), régulièrement disposées en groupes (Répétitions palindromiques courtes régulières inter-espacées groupées).
Pourquoi ces fragments sont nécessaires, il est devenu clair seulement dix ans plus tard. Il s'est avéré que les répétitions palindromiques, faisant partie du système immunitaire, stockent une «coupe» du matériel génétique des virus précédemment rencontrés par les bactéries. En cas de nouvelle attaque virale, cette "base de données" aide la cellule à reconnaître plus rapidement l'ennemi et, par conséquent, à le détruire plus rapidement.
Cette découverte n'a pas suscité beaucoup d'intérêt dans la communauté scientifique au sens large jusqu'à ce que les biologistes de l'Université de Californie, Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier, se rendent compte que le mécanisme de reconnaissance et de destruction des virus peut être contrôlé. Comme les auteurs de la découverte l'ont souligné dans une publication scientifique en 2012, en introduisant artificiellement un certain fragment d'ADN dans la «base de données», il est possible de couper n'importe quel génome sélectionné n'importe où. Un an plus tard, l'étape suivante a été franchie: un morceau d'ADN a été injecté dans la cellule qui se rétablissait après la coupe, qui coïncidait sur les bords avec le chromosome coupé. En même temps, tout pouvait être au milieu - la cellule ne reconnaissait pas la substitution et construisait calmement le «cheval de Troie» dans sa structure.
C'est ainsi que l'humanité a reçu CRISPR, une technologie de manipulation du génome qui surpasse toutes les précédentes en termes de disponibilité, de précision et d'efficacité. Le potentiel de la technique est tel que les scientifiques espèrent l'utiliser pour résoudre certains des problèmes mondiaux.
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Assez de nourriture pour tout le monde
Par exemple, CRISPR pourrait éliminer définitivement la menace de pénuries alimentaires, portant l'agriculture et la transformation des aliments à un tout autre niveau. Des expériences dans ce sens sont déjà en cours.
À l'Université de Californie à Berkeley, un type de fève de cacao est en cours de développement qui ne craindra pas les maladies et les infections fongiques. DuPont Pioneer, dont le siège est à Des Moines, dans l'Iowa, a annoncé qu'il lancerait un hybride de maïs révisé en 2020. Et les scientifiques chinois ont déjà réussi à utiliser CRISPR pour augmenter le rendement du riz et en même temps ont développé une race de porcs résistants au froid qui se débrouillent très bien dans les porcheries sans chauffage.
Avec l'aide de la technologie CRISPR, je peux m'assurer que les mâles ne sont plus nés dans la population de moustiques. Même Bill Gates s'est intéressé à cela: il a suggéré que les scientifiques introduisent des pesticides et herbicides naturels dans les plantes, ce qui devrait conduire à une augmentation du rendement et un meilleur stockage de celui-ci, et même à réduire le coût de l'entretien des plantations.
Peut-être que la seule chose qui empêche les produits génétiquement modifiés de prendre le contrôle des rayons des magasins et de nos réfrigérateurs est l'opinion publique. Les gens ont peur des produits obtenus, à leur avis, de manière anormale, et sont prêts à payer des prix exorbitants pour les aliments dits naturels, cultivés sans additifs chimiques ni autres interventions. Cependant, la découverte récente d'un groupe de scientifiques de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg et de l'Institut de biologie moléculaire de Strasbourg peut ébranler la confiance dans ce qui devrait être considéré comme naturel et naturel. Après avoir étudié plusieurs centaines d'espèces de plantes, ils ont découvert des organismes génétiquement modifiés créés par la nature elle-même. Parmi eux se trouvaient les plus proches parents du tabac, des patates douces, des arachides, des noix, du thé, des canneberges, du houblon … Comme l'a souligné le co-auteur de la découverte,Professeur Tatyana Matveeva: "Nos recherches ont montré que l'humanité a été constamment confrontée aux OGM tout au long de son histoire."
Les maladies seront guéries avant la naissance
Mais les médecins ont montré beaucoup plus d'intérêt pour la nouvelle technique. En effet, dans aucune autre industrie, l'édition de gènes ne pourrait être aussi répandue et aussi bénéfique qu'en médecine.
La première tentative au monde de modifier le génome d'un adulte a été faite en 2017 en Californie. L'expérience a accepté de participer Brian Mado, 44 ans, qui souffre de mucopolysaccharidose de type II (syndrome de Hunter), à cause de laquelle il a déjà subi 26 opérations. L'homme allait se marier et vivre le plus longtemps possible avec son élu, et a donc décidé d'un traitement inhabituel: obtenir le gène manquant. En cas de succès, plus de 10 mille personnes trouveraient un espoir de guérison (c'est le nombre de personnes sur Terre atteintes du syndrome de Hunter). Malheureusement, les calculs des médecins n'étaient pas justifiés et il n'y avait pas de percée en médecine.
L'impact sur le génome d'un organisme encore en développement a été beaucoup plus efficace, réalisé par un scientifique chinois Jiankui He. En novembre dernier, il a choqué le monde en annonçant la naissance des premiers enfants modifiés par le génome - les jumelles Lulu et Nana. La mutation artificielle les a immunisés contre le VIH. Il a été décidé de recourir au montage, car le père des filles, dont le nom est caché derrière le pseudonyme Mark, est infecté.
Plusieurs cliniques spécialisées dans les problèmes de fertilité ont immédiatement manifesté leur intérêt pour le projet du scientifique chinois: leurs responsables ont estimé que de nombreux parents voudraient doter leur progéniture d'une résistance au «fléau du XXe siècle». Mais avec l'aide de l'édition génique, il est possible de sauver l'humanité non seulement du VIH, mais aussi de la drépanocytose, du cancer du sein et de l'ovaire et de nombreuses maladies plus graves.
Le bâton de He a déjà été intercepté par un employé du Centre scientifique d'obstétrique, de gynécologie et de périnatologie de Moscou du nom de l'académicien V. I. Kulakova Denis Rebrikov. Il va éditer le génome des embryons fécondés de cinq couples sourds congénitaux afin que les enfants n'héritent pas du problème de leurs parents. Denis Rebrikov a déjà commencé à travailler: il effectue une édition génétique d'ovules prélevés sur une femme ayant une audition normale - cela est nécessaire pour étudier et prévenir d'éventuels effets secondaires. Les résultats des expériences que Rebrikov a promis de publier. Jusqu'à présent, l'un des cinq couples mariés présumés a consenti à participer à d'autres expériences.
Une civilisation de personnes «artificielles»?
Le monde scientifique et le grand public se sont méfiés de l'édition d'embryons. Le pionnier, Jiankui He, a été particulièrement critiqué. Quelqu'un a parlé de l'inadmissibilité des expériences sur l'homme, quelqu'un a dit que la technologie CRISPR n'avait pas encore été développée et donc dangereuse. Mais l'une des raisons principales, bien que non exprimée, est qu'il n'y a qu'une étape entre interférer avec le génome de l'embryon à des fins thérapeutiques jusqu'à la création de «bébés sur mesure» avec des paramètres clairement définis d'apparence, d'intelligence, de psychotype … Et ce, comme on dit, une histoire complètement différente, dans laquelle jusqu'à présent il y a plus de questions que de réponses.
Et si les parents voulaient «accorder» l'enfant à naître d'une manière complètement délirante - pour lui donner les traits de Michael Jackson ou faire pousser des ailes d'ange sur son dos? Qui défendra le droit des enfants à naître à être eux-mêmes? Les personnes «artificielles» seront-elles considérées comme des membres à part entière de la société? Si, au début, la conception génétique n'est pas accessible à tous, cela ne conduira-t-il pas à une division de la société en riches «améliorés» et naturels (lire - «les pires») pauvres? Ou des castes destinées à l'origine à faire un travail particulier, comme dans Brave New World d'Aldous Huxley?
La seule chose que l'on puisse dire maintenant, c'est que les bébés «créateurs» sont encore un fantasme. Le niveau actuel de la technologie génétique ne permet pas d'ajuster correctement de nombreux gènes responsables de l'intelligence, de l'aptitude à la musique ou à la peinture, à la force physique et à l'endurance. Cependant, il ne fait aucun doute que le jour viendra où cela sera possible. Et puis nos descendants devront résoudre des problèmes éthiques sans précédent, composer de nouvelles lois et vivre en accord avec elles dans une société maintenant totalement inimaginable, éditée au niveau du gène.
Magazine: Secrets du 20e siècle №51. Auteur: Svetlana Yolkina