Le Pr Emmanuelle Charpentier, directrice de l’Institut de biologie infectieuse Max Planck à Berlin, et le Pr Jennifer Doudna, du département de biologie moléculaire et cellulaire de l’Université de Berkeley en Californie, sont intervenues à l’Académie des Sciences le 22 mars lors d’une conférence intitulée « la Révolution de CRISPR-Cas9 ». Elles font partie des 5 lauréates du Prix L’Oréal-Unesco 2016 Pour les femmes et la Science : la microbiologiste et généticienne française pour l’Europe et la spécialiste de de la biologie structurale et du décryptage de l’ADN pour l’Amérique du Nord. La jeune-femme brune dont le regard noir pétille de vivacité, et dont les gestes miment avec animation le mécanisme d’action de CRISPR-Cas9 décrit un système immunitaire des bactéries non pas inné mais « adaptatif ». Les bactéries au contact de phages ont pu enregistrer « très rapidement » des séquences de leur code génétique et les ont gardés en mémoire. Quand ils sont mis à nouveau en leur présence, ils sont capables de s’en défendre. Emmanuelle Charpentier a publié en 2011 dans Nature un article sur la technologie CRISPR-Cas9 dont elle a identifié et caractérisé les composants sur la bactérie pathogène Streptococcus pyogène, à savoir l’enzyme cas9 et un double brin de molécules d’ARN (duplex) contenant les agents infectieux archivés en mémoire (1). « Différents types de bactéries ont été criblées à haut débit. Finalement nous avons eu la chance que la bactérie sur laquelle nous travaillions, réponde bien » explique la chercheuse, « 50 % des bactéries et 90 % des archées sont porteuses dans leur génome de ces modifications adaptatives du système immunitaire » insiste-t-elle.

Ce système a été découvert par trois chercheurs français qui travaillaient pour Danisco en France sur une bactérie qui sert à fermenter les yaourts, comme l’a rappelé la lauréate française, rendant également hommage à l’équipe japonaise qui avait observé l’existence de la séquence CRISPR (acronyme anglais de courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées) dans les années 1987, séquences répétitives mystérieuses de l’ADN sur lesquelles le Pr Jennifer Doudna travaillait depuis 2005. En 2012, les deux chercheuses publient ensemble un article dans la revue Science évoquant la possibilité de s’inspirer de ce mécanisme de défense des bactéries et de transformer ce duplex d’ARN en «ARN guide » pour obtenir une technique d’édition du génome programmable, en laboratoire. C’est une technologie très précise, peu toxique et peu coûteuse par rapport à la technologie TALENs (acronyme anglais pour nucleases effectrices de type activateur de transcription). Depuis cet article de référence, la folie (crase) CRISPR-Cas9 s’est répandue partout dans le monde : plus de 43 articles scientifiques sont parus sur le sujet en 2013 et 262 en 2014. Emmanuelle Charpentier qui a quitté la France il y a plus de vingt ans a remercié “la Suède et l’EMBL (European Molecular Biology Laboratory) qui lui a donné la liberté de commencer ces recherches à hauts risques”. Les deux femmes ont bien conscience des dérives dangereuses que peut engendrer l’édition de gènes sur le plan éthique. Jennifer Doudna a mis en évidence les problèmes dits de « lignée germinale » qui risquent d‘affecter les générations futures en modifiant les gènes de leurs spermes ou de leurs ovules. Pour l’heure, cette découverte présente un intérêt majeur dans le domaine des thérapies géniques, des thérapies cellulaires et immunothérapies, de l’agriculture et des biotechnologies industrielles.

Thérèse Bouveret

(1)voir vidéo de l’Académie des Sciences lors de la journée ARN en hommage à Marianne Grunberg Manago

 European Molecular Biology Laboratory