Il y a eu beaucoup de bruit autour des moustiques; plus précisément, la variété génétiquement modifiée. Au cours de l'été 2021, une équipe de scientifiques de l'Université de Californie à Santa Barbara et de l'Université de Washington a mis au point une méthode pour perturber la vision des moustiques, ce qui rend très difficile pour eux la recherche de cibles humaines.
Comment ont-ils réussi un tel exploit ? Utilisation d'un outil de génie génétique connu sous le nom de CRISPR.
"CRISPR était à l'origine un moyen développé par les bactéries pour combattre les virus", a déclaré Raphael Ferreira, ingénieur en génomique à la Harvard Medical School, lorsque nous lui avons parlé en 2021. Souvent comparé à une paire de "ciseaux moléculaires", CRISPR utilise des protéines spécialisées appelées Cas. — abréviation de enzymes associées à CRISPR pour couper des brins d'ADN ou d'ARN à un endroit précis et préprogrammé. Ensuite, le système peut insérer ou supprimer le gène souhaité sur ce site, et alto :organisme génétiquement modifié.
CRISPR ouvre un monde de possibilités, dont de nombreuses – comme les moustiques aveuglants – dans le domaine de la santé humaine. Mais ce n’est pas seulement à cela qu’il sert. "Nous avons tellement de variantes de cette technologie qu'elle nous a permis de réaliser n'importe quel type de génie génétique possible", a déclaré Ferreira.
Voici quelques-unes des façons les plus folles dont les scientifiques appliquent CRISPR à l'intérieur (et potentiellement à l'extérieur) du laboratoire.
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Imaginez-vous en train de mordre dans une tomate mûrie sur pied. Quelles saveurs vous viennent à l’esprit ? Doux? Acide, peut-être un peu savoureux ? Que diriez-vous d'épicé ?
Grâce à une équipe internationale de généticiens, tel pourrait être le futur profil aromatique de l’humble tomate. Des chercheurs du Brésil et d'Irlande ont proposé CRISPR comme moyen d'activer les gènes capsaïcinoïdes dormants dans les plants de tomates, la même séquence génétique qui donne leur coup de fouet aux piments. En plus de créer le Bloody Mary parfait, les plantes promettent une alternative économique aux poivrons traditionnels, notoirement difficiles à cultiver.
CRISPR peut également donner un coup de pouce à votre routine quotidienne de petit-déjeuner – ou le supprimer. La société britannique Tropic Biosciences développe actuellement un grain de café conçu pour pousser sans caféine. C'est un gros problème, car les grains de café d'aujourd'hui doivent être décaféinés chimiquement, généralement en les trempant dans de l'acétate d'éthyle ou du chlorure de méthylène (également un ingrédient du décapant pour peinture). Ce bain chimique agressif élimine à la fois la caféine des grains et une grande partie de leur saveur. Le café CRISPR promet une tasse de café sans gigue, avec tous les bienfaits torréfiés d'un café complet.
Si vous avez déjà souhaité pouvoir passer une soirée en ville sans souffrir d'une gueule de bois déchirante le lendemain matin, vous avez peut-être de la chance. Une équipe de scientifiques de l'Université de l'Illinois a utilisé ses ciseaux génétiques pour renforcer les bienfaits pour la santé d'une souche de levure utilisée pour fermenter le vin - et a supprimé les gènes responsables des maux de tête du lendemain.
Saccharomyces cerevisiae , la levure en question est un organisme polyploïde, ce qui signifie qu'elle possède de nombreuses copies de chaque gène (au lieu des deux habituelles). Cette caractéristique rend la levure à la fois hautement adaptable et extrêmement difficile à modifier génétiquement à l'aide de méthodes plus anciennes, qui ne pouvaient cibler qu'une seule copie d'un gène à la fois.
Mais CRISPR permet aux ingénieurs généticiens de couper chaque version d’un gène en une seule fois. Par rapport aux technologies plus anciennes, "la complexité de ce que vous pouvez faire avec CRISPR est bien au-delà", déclare Ferreira. "Tout est une question d'efficacité".
Grâce à lui, l'équipe de l'Illinois a pu augmenter la quantité de resvératrol sain pour le cœur dans son vin, tout en laissant la gueule de bois sur le sol de la salle de coupe.
Lorsqu’il s’agit d’élevage de bétail, les cornes sont généralement interdites. Sur un taureau adulte, ils représentent un danger pour l'éleveur, les autres bovins et parfois l'animal lui-même.
Traditionnellement, les bovins d'élevage sont écornés en annihilant les cellules productrices de cornes sur le front de l'animal, situées sur deux protubérances osseuses appelées bourgeons de corne. Les bourgeons sont détruits par différents moyens douloureux :avec de bons couteaux à l'ancienne, ou en appliquant des fers chauds, de l'électricité ou des substances caustiques comme l'hydroxyde de sodium. Ces pratiques peuvent parfois entraîner une défiguration du visage ou des lésions oculaires. Mais CRISPR pourrait bien offrir une alternative plus éthique.
Grâce à CRISPR, les scientifiques ont créé un gène pour l'absence de cornes chez les bovins, éliminant ainsi le besoin de procédures d'élimination des cornes chez ces animaux. Plus intéressant encore, certains de ces taureaux génétiquement modifiés ont pu transmettre le caractère à leur progéniture, ce qui est crucial pour maintenir le caractère en circulation dans la population. Dans les cercles scientifiques, cela a été considéré comme une réussite potentiellement énorme :à tel point que la généticienne Alison L. Van Eenennaam de l'Université de Californie à Davis a écrit un essai à ce sujet dans Nature, qualifiant l'élimination des cornes de « préoccupation majeure en matière de bien-être animal ». priorité" et plaider pour la poursuite de la recherche.
Historiquement, le grand public a été moins enthousiasmé par les cultures et l’élevage génétiquement modifiés, même si des recherches récentes suggèrent que ces attitudes pourraient changer. Mais et si CRISPR était utilisé pour quelque chose d'un peu moins "Charlotte's Web" et un peu plus "Jurassic Park" ?
L’utilisation la plus lointaine de CRISPR à l’heure actuelle est peut-être sa capacité à ressusciter des espèces entières. Et en ce moment, on parle sérieusement de ressusciter une espèce particulière :la tourte voyageuse.
Les pigeons voyageurs parcouraient les forêts d'Amérique du Nord en groupes de centaines de millions, assombrissant le ciel et grondant dans les sous-étages, ce que l'écologiste Aldo Leopold a décrit comme « une tempête de plumes ». Cependant, cela a commencé à changer aux XVIIIe et XIXe siècles, à mesure que les colons européens rayonnaient à travers le continent.
En plus d’être omniprésentes, les tourtes voyageuses avaient la malheureuse qualité d’être délicieuses. Ils ont été chassés en masse par des Euro-Américains affamés, tant pour la nourriture que pour le sport. Cela n’aurait probablement pas été aussi dévastateur pour la population totale d’oiseaux, si les humains avaient simultanément détruit une grande partie de leurs aires de nidification. Cette combinaison brutale a conduit l’espèce à un déclin brutal au début du 20e siècle. La dernière tourte voyageuse connue, un oiseau nommé Martha, est morte en captivité en 1914.
Aujourd’hui, les scientifiques se tournent vers CRISPR pour ramener ces oiseaux emblématiques à la vie. L'organisation de biotechnologie basée en Californie, Revive &Restore, a un projet dédié au pigeon voyageur, qui vise à rétablir l'espèce en modifiant le génome du pigeon à queue barrée, étroitement apparenté. En cas de succès, affirme le groupe, ils pourraient utiliser cette approche pour ressusciter toutes sortes de créatures disparues ou en danger critique d'extinction, du putois d'Amérique au mammouth laineux. Qu'ils devraient ou non est, bien sûr, encore un sujet de débat, mais il est indéniable que CRISPR a rendu possible la science-fiction.
Maintenant c'est intéressant :En 2020, Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna ont reçu le prix Nobel de chimie pour leur technologie pionnière CRISPR, ce qui en fait les sixième et septième femmes à recevoir ce prix.
