On présente souvent CRISPR-Cas9 comme des ciseaux moléculaires, et l'image n'est pas fausse. Elle escamote juste le seul point qui pose problème : couper l'ADN à un endroit choisi est devenu facile, réparer proprement derrière soi ne l'est toujours pas. C'est là que se joue la différence entre une manipulation réussie en boîte de Petri et un traitement qu'on injecte à un patient. Voici comment fonctionne le système, et où il coince encore.
\n\n\n\nQuand un virus attaque une bactérie et échoue à la tuer, celle-ci garde un morceau de l'ADN de l'agresseur et l'archive dans son propre génome, entre des séquences répétées. Ce sont ces répétitions régulièrement espacées qui donnent son nom au système : Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Une bibliothèque de portraits-robots, en somme, transmise à la descendance.
\n\nSi le même virus revient, la bactérie transcrit l'archive correspondante en ARN, l'associe à une enzyme coupeuse (Cas9 dans le cas le plus connu) et découpe l'ADN viral avant qu'il ne fasse des dégâts. Ce mécanisme a été confirmé en 2007 sur Streptococcus thermophilus, une bactérie de l'industrie laitière, par une équipe qui cherchait surtout à protéger des ferments de yaourt contre les phages. L'application médicale est venue après.
\n\nLe système reconstitué au laboratoire tient en deux éléments.
\n\nUne contrainte souvent passée sous silence : Cas9 refuse de couper si la séquence cible n'est pas immédiatement suivie d'un court motif appelé PAM. Chez la Cas9 la plus utilisée, ce motif fait trois lettres. Autrement dit, on ne coupe pas où l'on veut, on coupe où la biologie l'autorise, et cette contrainte oriente souvent la conception d'une expérience.
\n\n![\"Double](\"/wp-content/uploads/2022/07/Molecule-dADN-1.webp\")
\n\nUne fois les deux brins sectionnés, la cellule répare. Elle dispose de deux voies, et elles ne donnent pas du tout le même résultat.
\n\nLa première recolle les extrémités bout à bout, vite et mal. Elle perd ou ajoute quelques lettres au passage, ce qui décale la lecture du gène et le rend le plus souvent inactif. C'est la voie que l'on utilise quand l'objectif est d'éteindre un gène, et elle marche bien.
\n\nLa seconde recopie une séquence modèle fournie en même temps que les ciseaux, ce qui permet d'inscrire une version corrigée. Beaucoup plus intéressante sur le principe, beaucoup plus capricieuse en pratique : elle n'est active que dans les cellules en division, et son rendement reste faible. Éteindre un gène est aujourd'hui une opération de routine, en corriger un précisément ne l'est pas.
\n\n\n\nL'ARN guide reconnaît une vingtaine de bases. Le génome humain en compte environ trois milliards. Statistiquement, des séquences très proches de la cible existent ailleurs, et un appariement imparfait suffit parfois à déclencher la coupure. Le complexe travaille alors au mauvais endroit, dans un gène qui n'avait rien demandé.
\n\n« L'ARN guide comprend en général 20 bases. Pourtant, pour pouvoir se fixer, toutes ces bases ne doivent pas toutes correspondre. Dans le cas contraire, l'ARN guide pourra se lier à un mauvais endroit de génome qui va engendrer de mauvaises mutations. »\n\n
Le risque n'est pas théorique et il est mesurable. Les équipes séquencent aujourd'hui l'ensemble du génome des cellules traitées pour aller chercher ces coupures parasites, et sélectionnent les guides en fonction du nombre de sites proches identifiés en amont. Des versions modifiées de Cas9, dites haute fidélité, réduisent nettement le phénomène. Personne ne prétend l'avoir supprimé.
\n\nModifier les cellules d'un patient adulte (moelle osseuse, foie, cellules immunitaires) reste une affaire entre lui, son médecin et l'agence qui autorise le traitement. Rien ne se transmet à ses enfants.
\n\nModifier un embryon, un ovule ou un spermatozoïde change de catégorie : la modification passe dans toutes les cellules de la personne à naître, puis dans sa descendance. Une erreur devient irréversible à l'échelle d'une lignée. La France l'interdit par l'article 16-4 du Code civil, et la Convention d'Oviedo, signée par la plupart des pays européens, pose la même limite.
\n\n\n\nLa démonstration a fini par sortir du laboratoire. En novembre 2023, l'agence britannique du médicament autorise un traitement fondé sur CRISPR-Cas9 contre la drépanocytose et la bêta-thalassémie ; l'agence américaine suit en décembre de la même année. Le principe : prélever les cellules souches du patient, désactiver hors du corps un gène qui bloque la production d'hémoglobine fœtale, réinjecter les cellules corrigées après un conditionnement lourd.
\n\nLes résultats publiés sur les premières cohortes sont bons, sur des maladies où l'on n'avait rien à proposer sinon des transfusions à vie ou une greffe risquée. Le prix affiché aux États-Unis dépasse deux millions de dollars par patient, et le protocole exige une chimiothérapie préalable. Sur ce point, le calcul ne tient pas encore : la drépanocytose touche surtout des populations d'Afrique subsaharienne et des Antilles, là où ce montant et ce plateau technique sont hors de portée.
\n\nReste que le passage de l'idée au produit autorisé a pris onze ans, ce qui est court pour la biologie médicale. Les prochains dossiers concernent le foie, le cholestérol familial et certains cancers via des cellules immunitaires reprogrammées. Ce qui décidera de la suite, ce n'est pas la puissance des ciseaux, c'est notre capacité à prouver qu'ils n'ont rien coupé ailleurs.
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