La technologie d’édition de gènes a appelé les virus, une caractéristique qui pourrait se retourner contre eux à l’avenir. CRISPR est à l’origine un système immunitaire bactérien contre les virus
En armant les virus bactériophages d’outils permettant de forcer les bactéries à tomber sur leurs propres épées, les scientifiques espèrent que nous serons en mesure de développer de nouveaux moyens puissants pour vaincre les agents pathogènes résistants aux antibiotiques et peut-être même de façonner la microflore de notre corps.
Les recherches présentées lors de la conférence CRISPR 2017 aux États-Unis ont décrit les progrès réalisés dans la modification des virus qui ciblent des bactéries spécifiques avec des gènes qui font que les enzymes de l’hôte coupent son propre ADN.
Les répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées – CRISPR en abrégé – sont des séquences d’ADN composées d’un code répétitif qui forme un long palindrome.
Les bactéries les produisent comme une sorte de système immunitaire contre les virus appelés bactériophages, en glissant dans les codes répétitifs des morceaux de gènes du virus récupérés dans l’environnement.
L’ADN viral étant stocké dans des séquences CRISPR, toute infection future peut être détectée rapidement et une enzyme du système associé à CRISPR (ou cas) peut alors utiliser la séquence comme une balise, s’accrocher aux gènes du virus infectant et les couper sélectivement ou les mettre en lambeaux.
Il y a environ 25 ans, des chercheurs ont réalisé que ce système de copier-coller de séquences CRISPR et d’enzymes cas pouvait être utilisé en laboratoire pour modifier artificiellement des séquences, et qu’une nouvelle boîte à outils d’ingénierie était née.
Cette technologie a fait couler beaucoup d’encre ces dernières années, car des progrès ont été réalisés dans son application au traitement du cancer et même à l’élimination des infections par le VIH.
Bien qu’elle ne soit pas sans risques, l’édition de gènes CRISPR a déclenché une sorte de petite révolution.
Le fait de le ramener à ses racines et d’en faire une arme contre ses créateurs a quelque chose de fortuit.
“Je vois maintenant une certaine ironie dans l’utilisation des phages pour tuer les bactéries”, a déclaré le directeur scientifique de Locus Biosciences, Rodolphe Barrangou, lors de la conférence CRISPR 2017.
L’utilisation de bactériophages comme forme de thérapie pour traiter les infections n’est pas si nouvelle, les essais remontant aux années 1920.
L’utilisation des phages est intéressante car ils sont beaucoup plus spécifiques que les antibiotiques, ne ciblant que certains types de bactéries et ne présentant donc aucun risque pour notre propre santé. Les virus peuvent également pénétrer les revêtements des films collants que les bactéries produisent pour se protéger et adhérer.
La Russie a connu un certain succès avec la phagothérapie derrière son rideau de fer pendant la guerre froide, mais comme elle n’a pas pu breveter les virus naturels et que les bactéries se sont rapidement adaptées, la bureaucratie et les limitations technologiques ont fait qu’il est beaucoup plus facile de se concentrer sur les antibiotiques en Occident.
Avec les épidémies de superbactéries qui se profilent à l’horizon, l’attention se porte à nouveau sur les bactériophages comme moyen de tuer les bactéries, et CRISPR a donné une nouvelle tournure à cette vieille idée.
Une entreprise dérivée de l’université d’État de Caroline du Nord, Locus Biosciences, teste les limites de la technologie CRISPR, notamment en donnant aux bactériophages des séquences CRISPR contenant les codes des gènes de résistance aux antibiotiques.
En ciblant les bactéries avec ces gènes, la séquence CRISPR formerait une cible pour les enzymes cas de la bactérie, bloquant efficacement la résistance ou incitant même la bactérie à mâcher son propre ADN et à s’autodétruire.
Ces dernières années, nous avons pris conscience de la complexité de notre relation avec les bactéries présentes dans notre environnement et de la faiblesse de nos outils pour y faire face.
Les variations de notre microflore intestinale ont été associées à des facteurs aussi divers que la maladie de Parkinson, l’autisme ou l’obésité, ce qui suggère que les espèces de bactéries que nous abritons pourraient avoir des répercussions majeures sur de nombreux aspects de notre santé.
Grâce à sa précision chirurgicale, cette technologie pourrait un jour être utilisée pour sélectionner des souches spécifiques de bactéries dans notre intestin, les supprimer de l’écosystème et nous permettre de modifier nos microbiomes.
Étant donné que nous sommes pratiquement à l’aube de la technologie CRISPR et de notre compréhension de la complexité des écosystèmes bactériens de notre corps, nous ne pouvons que spéculer pour l’instant.
Alors que les antibiotiques perdent peu à peu de leur éclat, il vaut sans doute la peine de s’intéresser de près à de nouvelles solutions radicales comme celles-ci.