15.1: Qu'est-ce que le génie génétique ?

Aperçu

Le génie génétique est le processus qui modifie l’ADN d’un organisme pour introduire de nouveaux traits souhaitables. De nombreux organismes, allant des bactéries aux plantes et aux animaux, ont été génétiquement modifiés à des fins académiques, médicales, agricoles et industrielles. Bien que le génie génétique présente des avantages indéniables, des préoccupations éthiques entourent la modification d’humains et de notre approvisionnement alimentaire.

Les scientifiques peuvent modifier délibérément le génome d’un organisme

Le génie génétique est possible parce que le code génétique — la façon dont l’information est codée par l’ADN — et la structure de l’ADN sont universels pour toutes les formes de vie. Par conséquent, le code génétique d’un organisme peut être modifié de plusieurs façons.

La séquence de nucléotides peut être modifiée de façon sélective à l’aide de techniques telles que le système CRISPR/Cas9. Connu sous le nom de “ ciseaux moléculaires ”, le système CRISPR/Cas9 est une réponse immunitaire procaryote innée qui a été récupérée pour l’édition de l’information génétique.

Un gène peut également être retiré d’un organisme pour créer un “ knock-out ”, ou introduit pour créer un “ knock-in ”, par le biais d’un processus nommé ciblage génétique. Cette méthode repose sur une recombinaison homologue — échange génétique entre des molécules d’ADN qui partagent une région étendue avec des séquences similaires — pour modifier un gène endogène.

Les scientifiques peuvent également insérer un gène d’un organisme dans le génome d’un autre, ce qui donne un organisme transgénique. En général, l’ADN combiné à partir de différentes sources est appelé ADN recombinant. L’organisme qui reçoit cet ADN est considéré comme un organisme génétiquement modifié ou OGM.

Le génie génétique a un impact sur la santé et le bien-être humain

L’édition du génome a eu un impact significatif sur la recherche scientifique, l’agriculture, l’industrie et la médecine. La recherche en biologie moléculaire insère souvent des transgènes — des gènes étrangers — dans les bactéries et les virus pour étudier la fonction et l’expression des gènes. Les bactéries ont été les premiers organismes génétiquement modifiés. Les scientifiques ont introduit le gène de l’insuline humaine pour produire de l’insuline synthétique qui est utilisée par les personnes atteintes de diabète.

Une technique appelée thérapie génique permet d’insérer un nouveau gène dans une personne afin que la protéine qu’il code puisse être exprimée dans ses cellules. La thérapie génique fournit un remède ou un traitement pour certaines maladies génétiques graves et autrement intraitables. Les scientifiques ont modifié des virus pour délivrer de nouveaux gènes aux cellules hôtes. Ces virus personnalisés peuvent infecter les cellules malades et insérer une copie correcte d’un gène défectueux, traitant les troubles humains tels que le déficit immunitaire combiné sévère (SCID).

Bien que de nombreux traitements de thérapie génique utilisent des virus modifiés, le système CRISPR/Cas9 est devenu une technique de plus en plus répandue. Le système CRISPR/Cas9 coupe l’ADN à l’aide d’un guide — des séquences d’ARN connues sous le nom de CRISPR — pour diriger les “ ciseaux moléculaires ” — une enzyme nommée Cas9 — vers des sites spécifiques du génome. Les scientifiques utilisent cet outil moléculaire pour ajouter, enlever ou modifier le matériel génétique. CRISPR/Cas9 a été utilisé dans les modèles de souris pour corriger les erreurs dans les gènes responsables de la dystrophie musculaire de Duchenne, de l’hépatite B, des cataractes et des maladies cardiovasculaires.

Bien que le génie génétique puisse produire de nouveaux traitements pour les maladies, il peut également être utilisé à d’autres fins pratiques. Des chèvres transgéniques ont été conçues pour produire de la soie d’araignée dans leur lait à des fins industrielles. En agriculture, certaines plantes ont été génétiquement modifiées pour améliorer des caractéristiques telles que la teneur nutritionnelle et la résistance aux pesticides. Les progrès récents et futurs en génie génétique continueront probablement d’avoir des répercussions sur la santé et le bien-être humain.

Préoccupations éthiques en matière de génie génétique

Le génie génétique a un grand potentiel, mais où pouvons-nous fixer la limite ? Les scientifiques et la société doivent répondre à cette question. L’édition du génome humain, en particulier dans les cellules germinales, est une préoccupation éthique majeure. La plupart des thérapies géniques modifient les cellules somatiques, de sorte que les changements génétiques n’affectent que l’individu. Toutefois, les changements apportés à la lignée germinale d’une personne sont également hérités par sa descendance.

En 2018, un scientifique a choqué le monde entier lorsqu’il a prétendu avoir créé les premiers bébés génétiquement modifiés avec CRISPR. Il a tenté de rendre les petites filles jumelles résistantes au VIH en introduisant une mutation germinale non étudiée. Ses actions ont suscité l’indignation et l’inquiétude alors que les scientifiques et le public se débattaient avec ce que cela signifiait pour l’humanité. On ne sait toujours pas comment cela affectera la santé des filles, leur future descendance ou la population.

Une autre question est l’utilisation de matériel génétique étranger pour améliorer l’approvisionnement alimentaire. Les plantes sont la source d’aliments génétiquement modifiées la plus courante, avec 28 pays qui cultivent près de 450 millions d’acres de cultures GM dans le monde. Bien qu’il existe un énorme potentiel pour assurer l’approvisionnement alimentaire d’une population mondiale croissante, des études scientifiquement solides et à long terme sont nécessaires pour répondre aux préoccupations des détracteurs des OGM.

- [Instructeur] La génie génétique est la modificationdu code génétique, l'ADN d'un organisme. La séquence nucléotidique d'un gènepeut être modifiée en utilisant des techniques d'édition degénomes tels qu'un CRISPR/Cas9. Un gène pourrait être complètement retiré ou assembléou un nouveau gène pourrait être inséré,Par exemple, l'ajout d'un gène d'autres espècespour créer un organisme transgénique.

Par conséquent, les chercheurs et les médecinspeuvent modifier les protéines produits par un organisme. Par exemple, dans la thérapie génique,un gène peut être introduit dans un patientpour produire un protéine qu'ils n'a pas,et qui pourrait potentiellement guérir sa maladie.