CRISPR-Cas9 pour aider à combattre la crise écologique

Ekain Payán Ellacuria

Zuzenbide eta Giza Genomako Katedrako ikertzailea (EHU)

Le coronavirus SARS-CoV-2 a durement secoué les fondements de la société. Cependant, à court terme, il semble que l'actuelle ne sera pas la dernière pandémie, comme l'a confirmé l'Organisation mondiale de la santé, l'OMS, et ses conséquences possibles peuvent détruire l'habitat naturel de l'être humain. La science peut aussi être utile pour cela.

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Une grande partie du génome du COVID-19 coïncide avec celui de la chauve-souris. Il est possible que d'ici il saute au pangolin avant d'arriver aux humains, ou qu'il passe directement aux humai

Le milieu et l'homme: Victime ou responsable ?

Pour éviter de futures crises de santé [1], il faut approfondir l'origine du covid-19mal. L'OMS a parfaitement prouvé qu'il s'agit d'une maladie zoonotique [2], c'est-à-dire qu'elle provient d'animaux à personnes – voir image.

En ce sens, l'Agence européenne pour l'environnement a averti que la perte de biodiversité et les habitudes alimentaires augmentent la probabilité que ce type d'infections soient transmises aux êtres humains [3]. De même, à mesure que les espèces animales et végétales sont réduites [4], les experts prévoient que la population continuera à croître entre 2050 et 2100 [5], de sorte que l'être humain devienne une destination idéale pour la diffusion de nouveaux pathogènes.

En attendant, la fermeture générale de l'année 2020 a seulement temporairement atténué l'urgence climatique. En fait, le dernier quinquennat a été le plus chaud de tous les temps depuis qu'il existe des registres [6], ce qui suppose une augmentation des épisodes climatiques extrêmes comme les ravageurs ou les sécheresses. Parallèlement, le réchauffement climatique accélère fortement la dilatation thermique et le dégel des masses de glace, qui sont les principales causes de l'élévation du niveau de la mer [7].

Derrière ce qui précède, on apprécie l'empreinte des personnes: on ne peut oublier que l'activité humaine a une influence directe sur la nature, ni que la conservation de la Terre exige un style de vie durable. Conscient de cela, plusieurs États ont signé en 2016 l'accord de Paris pour réduire les émissions de gaz à effet de serre de dioxyde de carbone. Cependant, les États-Unis, le deuxième plus grand polluant au monde, sont sortis de l'accord et sont revenus et les engagements convenus peuvent être limités, totalement ou partiellement [8]. Comme si cela ne suffisait pas, certains pays envisagent de promouvoir la production de combustibles fossiles plutôt que de les réduire [9]. C'est pourquoi on a déjà souligné la nécessité d'un changement de cap [10] et l'existence d'initiatives dignes d'encadrer la diversification.

CRISPR-Cas9, au-delà de la transformation du génome humain

L'apparition de la biotechnologie pour l'édition du génome humain a révolutionné la science, en particulier les Courts Combinés et Régulièrement Intercalés du Palindromo de Répétition – techniques CRISPR-Cas9. Plus précisément, le soi-disant CRISPR a été découvert dans les années 90 par Mojica quand il a annoncé que les bactéries avaient un système de défense antivirus propre [11]. Cependant, dans les êtres vivants n'a pas été appliqué jusqu'en 2013, lorsque Doudna et Charpentier lui ont ajouté Cas9 [12]. Cette découverte est si disruptive qu'ils ont reçu le prix Nobel de chimie de 2020.

Ainsi, la technologie CRISPR identifie l'endroit où l'organisme veut agir et conduit la protéine Cas9 vers la coupe des gènes affectés, ce qui est également connu comme ciseaux ou ciseaux moléculaires. Ensuite, les cellules elles-mêmes forment la section même si elle est aléatoire. Ce mécanisme est plus simple, moins cher et plus précis par rapport aux outils d'édition précédents (TALAS et DFN) [13]. Bien qu'il ait attiré toute l'attention pour soigner les maladies graves des embryons humains, selon l'inventeur Doudna, il sera principalement utilisé dans le secteur primaire [14].

La technique CRISPR-Cas9 permet de modifier, réorganiser, ajouter ou supprimer librement l'alphabet de l'ADN pour inactiver l'expression génétique pathologique et la rendre saine. Ed. CC-BY-SA 3.0

Le défi du développement durable

Le fait que la surpopulation exige au cours des 50 prochaines années une plus grande production alimentaire qu'au cours des 10 mille années précédentes [15] et la variable climatique locale mettront en danger l'approvisionnement d'un grand nombre de peuples et, par conséquent, leur propriété alimentaire menacée d'extinction. La preuve en est d'aller fréquemment aux importations et de chérir le prix d'un produit. Et que faire quand elle affecte tous les territoires ? Cela peut se produire plus ou moins dans un monde interconnecté.

La sélection sélective fait que pour obtenir des produits de qualité, les croisements ou hybridations entre espèces ne sont pas étranges, comme une grande variété de fruits et légumes qui se trouvent sur les marchés. Pour citer un exemple proche, l’Institut Basque de Recherche et Développement Technologique, Neiker-Tecnalia, a développé des clones de pommes de terre violettes et rouges, ce qui a abouti à la commercialisation de la pomme de terre “Beltza”. Selon les chercheurs, il peut d'une part favoriser la santé des consommateurs par ses propriétés antioxydantes, et d'autre part, il peut s'adapter à des situations climatiques étendues et montrer une plus grande résistance aux maladies [16]. Grâce à la science on peut avancer dans l'agriculture, l'élevage et la sylviculture, respectivement, où apparaît le CRISPR-Cas9.

Dans la première on a produit du blé sans gluten [17], pour lequel l'immense majorité des protéines responsables de la maladie cœliaque, appelées gliadine, ont été manipulées génétiquement et le reste sont restées intactes. La réponse immunitaire permet à la fois l'alimentation des personnes souffrant d'intolérance au gluten et des personnes sensibles d'améliorer considérablement, car le régime sans gluten est la seule voie pour ne pas endommager l'intestin grêle.

Dans le second, les vaches résistantes aux facteurs climatiques sont en croissance [18]. Il semble que lorsqu'il fait très chaud, les vaches, qui sont également responsables des gaz à effet de serre, souffrent du stress et mangent très peu, donc on leur donne moins de lait. Ils présentent également des difficultés de reproduction et, dans des cas exceptionnels, un risque de mort. Pour éviter cela, on a procédé à la transformation des gènes de la pigmentation, afin d'adoucir les couleurs sombres du pelage, qui en d'autres termes deviennent noirs et/ou bruns en gris argenté, réduisant ainsi l'absorption de chaleur. Autre chose est attendue avec une mutation génétique pour couper les cheveux. Malgré les effets collatéraux du clonage, l'effort est tombé en faillite, deux veaux nés n'ont pas détecté d'effets secondaires en dehors de la congestion.

Dans la troisième, on a pu descendre l'empreinte écologique de l'arbre du peuplier [19]. Au passage, la résistance au climat et au stress peut être augmentée. Il ne faut pas oublier que les arbres et les plantes sont les principaux producteurs d'oxygène, tandis qu'ils attrapent le CO2 de l'atmosphère et nettoient l'air. En ce sens, il ya aussi des tentatives d'édition pour absorber plus de dioxyde de carbone. De même, l'industrie du bois et de la bioénergie peut aussi être un agent d'influence, tant pour obtenir des pulpes plus copieuses que pour réduire les déchets.

La technique CRISPR-Cas9 peut conduire à garantir la coexistence entre l'être humain et l'écosystème. Ed. CC-BY-SA 3.0

Décision européenne : CRISPR-Cas9, impossible

Selon les scientifiques, ce type de recherche peut être un pari pour une consommation durable [20], mais ne sera pas applicable à l'Union européenne. C'est ce qu'a convenu la Cour de justice de l'Union européenne le 25 juillet 2018, lorsque, dans l'affaire C-528/16, elle a considéré comme des organismes génétiquement modifiés ceux acquis par de nouvelles techniques mutagéniques, appelées CRISPR-Cas9, interprétant la directive 2001/18 sous le principe de responsabilité [21].

Depuis lors, nombreux sont ceux qui ont demandé sa résolution et sa réforme [22]. En fait, contrairement aux OGM, ce qui est fait est d'accélérer spécifiquement les processus naturels du produit en question, sans introduire l'ADN des espèces extérieures. Par conséquent, il n'est pas possible de distinguer clairement lequel d'entre eux est obtenu avec des agents chimiques, avec des rayons X et des mutations. Par ailleurs, jusqu'à présent, aucun manque de sécurité n'a été détecté, mais il peut s'agir d'événements aléatoires chaque fois que les cellules se divisent, ignorant si elles sont bénéfiques ou nuisibles. Dans tous les cas, il est indéniable que la technologie ne soit pas suffisante pour résoudre le changement climatique: il faut unir les efforts pour stimuler l'énergie propre, le recyclage et la gestion des déchets plastiques ou la consommation de produits de proximité, entre autres.

En définitive, l'intégration de l'agroécologie et de la génétique peut contribuer à la survie de la biodiversité, des générations à venir et de la planète en général. En fait, le vaccin contre le covid-19 [23] est transgénique et se compose d'une molécule d'ARN si importante pour comprendre la technique CRISPR-Cas9 [24]. Pourquoi ne pas encore faire confiance à la science?

 

Références

1 Organisation mondiale de la santé (01-10-2020). “The best time to preventthe next pandemic is now: countries join voices for better emergency preparedness”. Communiqué de presse de l'Organisation mondiale de la santé. Disponible: https://www.who.int/news/item/01-10-2020-the-best-time-to-prevent-the-next-pandemic-is-now-countries-join-voices-for-better-emergency-preparedness [Consulté: 29-06-2021].

2 Pérez Iglesias J. I. (20-10-2020). “Zoonoses”. Langue Castillane.

3 European Environment Agency (05-11-2020). “COVID-19 and Europe´s environment: impts of a global pandemic”. Briefing No. 13/2020, 1-15. ISSN: Réglage 2467-3196: 10.2800/626706

4 Fonds mondial pour la nature WWF. 2020. « Living Planet Report 2020 ». Disponible en https://livingplanet.panda.org/en-us/?utm_campaign=living-planet utm_medium=moyenne utm_source=report [Consulté: 29-06-2021].

5 Organisation des Nations Unies (17-6-2019). “2019 Revision of World Population Prospects”. Disponible: https://population.un.org/wpp/ [Quand consulté: 29-06-2021].

6 Organisation météorologique mondiale (19-12-2020). “Rapport intérimaire sur l’état du climat mondial 2020”, 1-38. Disponible: https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=10444 [Consulté: 29-06-2021].

7 T. Frederikse, F. Landerer, Caron L. Adhikari S. D. Parkes, Humphrey V. W. etc. 2020. Les causes de la séa-level rise since 1900. Nature, 584, 3393-397 doi: 10.1038/s41586-020-2591-3

8 Watson R., McCarthy J. J. P. Canziani, Nakicenovic N. e Hisas L. 2019. The Truth Behind the Climate Pledges. The Universal Ecological Fund FEU-US, Buenos Aires. ISBN: •

9 SIX, IISD, TUBES, E3G et UNEP. 2020. “The Production Gap Report: 2020 Special Report”, 1-76. Disponible en https://productiongap.org/wp-content/uploads/2020/12/PGR2020_FullRprt_web.pdf [Consulté: 29-06-2021].

10 Euskal Herria post-COVID19. 2020. « Pour l’économie écologique du Pays Basque post-COVID19 ». Disponible: https://euskalherriapostcovid19.eus/ [Quand consulté: 29-06-2021].

11 F. Mojica J. M. Juge G. et Rodríguez Valera F. 1993. “Transcription at different salinities of Haloferax mediterranei sequences adjacent to partially modified Pstl sites”. Microbiologie moléculaire, 9(3), 613-621 doi: 10.1111 – j.1365-2958.1993.tb01721.x

12 Jin M., C. Chylinski, Fonfara I, Hauer M., D. Doudna A. et Charpentier, E. 2012. “A Programmable Dual-RNA-Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bactérial Immunity”. Science, 337(3096), réglage 816-821: 10.1126/science.1225829

13 Etxebeste Aduriz, E. 2016 « CRISPR, technique d’édition du génome : bénéfices et inquiétudes ». Elhuyar Magazine: Science et technologie, 321, 34-40. ISSN: 0213-3687.

14 Brodwin, E. (20.04.2019). “We´ll be eating the first Crispr´d food within 5 years, according to a geneticist who helped et blockbuster gene-editing tool”, Business Insider. Disponible: https://www.business essinsider.com/first-crispr-food-5-years-berkeley-scientist-inventor-2019-4 [Consulté: 29-06-2021].

15 Davies, K. 2020. Editing Humanity. The CRISPR Revolution and the New Era of Genome Editing. Pegasus Books, New York. ISBN: 01001-64313-308-9

16 Institut Basque de Recherche et Développement Technologique Neiker-Tecnalia (17-6-2020). « Udapa réalisera une étude agroéconomique et d’accueil commercial de la variété de pommes de terre « Beltza » créée par NEIKER ». Disponible en https://neiker.eus/es/news/negro-nom-pomme de terre arrive-da-commerce-pur-maman-antioxydants/ [Quand consulté: 29-06-2021].

17 J. Gil-Humanes, Piston F., Altamirano-Fortoul R. Real A., Cumin I, Sousa C. etc. 2014 “Reduced-gliadin wheat bread: an alternative to the gluten-free diet for consumers suffering gluten-related pathologies”. PLOS ONE, 9(3), 1º - 9º ajustement: 10.1371/journal.pone.0090898

18 Mullin E. (10-11-2020). “Scientists Are Building Cows to 978-84-Climate Change”. Future Human. Disponible: https://futurehuman.medium.com/scientists-are-building-cows-to-resist-climate-change-37b877f27b2f [Consulté: 29-06-2021].

19 B. De Meester, Madariaga Calderón B, de Vries L. Pollier J., Goeminne G. Van Doorsselaere J. V. etc. 2020. “Tailoring poplar lignin without yield penalty by combining a null and haploinsufficient CINNAMOYL-CoA REDUCTASE2 allele”. Nature Communications, 11(5020), 1-13 doi: 10.1038/s41467-020-18822-w

20 Science Advice for Policy by European Academies (SAPEA). 2020. A sustainable food system for the European Union. SAPEA, Berlin. ISBN: 01003-9820301-7-3.

21 Romeo Casabona C. M. 2004 Principe de précaution, biotechnologie et droit. Comares, Bilbao-Grenade. ISBN: 84-8444-863-0

22 European Sustainable Agriculture Through Genome Editing (EUSAGE). (27-07-2020). “Open Statement of EUSAGE”. Disponible: https://www.eu-sage.eu/sites/default/files/2020-02/Open%20Statement.pdf [Quand consulté: 29-06-2021].

23 Agirre Ruiz de Arkaute A. (01-09-2020). “Vaccin du covid-19: Souveraineté sanitaire ou responsabilité sociale ? » Elhuyar Magazine, 339.

24 Musunuru, K. 2019. The CRISPR Generation. The Story of the World´s First Gene-Edited Babies. BookBaby, New Jersey. ISBN: 9781543986372.

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