Enfants sur commande : vers des bébés génétiquement modifiés dans les deux ans à venir ?

Atlantico.fr : D'après Kevin Smith, un biophysicien à l'Université d'Aberty Dundee en Écosse, les bébés génétiquement modifiés pourraient être une réalité d'ici deux ans.

Alors que l'on sait que la majorité des États y sont opposés, ces « bébés OMG » pourraient-ils réellement être plus fréquents d'ici deux ans ? Outre les questions de législation, cette éventualité est-elle réaliste scientifiquement parlant ?

Stéphane Gayet : Des bébés génétiquement modifiés ? L'expression est effrayante. Elle fait penser aux médecins criminels nazis et japonais qui ont réalisé des expérimentations abominables sur des humains au début du XXe siècle. Cette question a également été abordée par ailleurs dans plusieurs films de science-fiction.

Une chose est certaine : on possède aujourd'hui la technique et les outils permettant de modifier avec précision le génome d'un être humain. Un seul scientifique -à notre connaissance- a jusqu'à présent osé le faire, il s'agit d'un Chinois.

Mais tout le monde n'est pas à l'aise avec les notions de gène, de génome, de modification du génome et ses conséquences.

Le génome humain est le plan de fabrication d’un être vivant (ainsi que son poste de commandement)

Le génome d’un être humain peut être assimilé à son plan de fabrication, ainsi qu'à son poste de commandement. Ce sont le spermatozoïde et l'ovocyte qui apportent chacun la moitié du futur génome. Ils sont déjà tous les deux les fruits d’une sélection aléatoire qui s’est opérée chez le père et chez la mère. Chaque être humain est différent de tous les autres, car il résulte d’une combinaison aléatoire aux possibilités infinies. Nous sommes toutes et tous absolument uniques, exception faite des vrais jumeaux dits homozygotes (c'est-à-dire issus d’un même œuf).

Nous avons donc tous notre plan de fabrication qui nous est personnel, c’est notre génome. Mais le plan de fabrication ne fait pas tout. Si l’on considère le plan de construction d’une maison, avec un même plan, on peut obtenir des maisons très différentes ; car, selon qu’il est exécuté à Nice ou à Lille, par un maçon italien ou irlandais, selon le choix qui sera fait pour sa couverture, ses fenêtres, son revêtement de façade, ses aménagements intérieurs, son ameublement, ses finitions, ses plantations, etc., on peut obtenir des maisons bien différentes. Le plan de construction est l’équivalent de notre génome, tout ce qui n’est pas prévu par le plan de construction, de notre épigénome. Ce dernier est façonné par l’environnement, les circonstances, le climat, le travail, le soin… c’est-à-dire tout ce qui n’est pas prédéterminé. Toutefois, on sait à présent qu’une partie de l’épigénome peut être transmise à la descendance. Pour essayer de préciser les choses, on peut admettre que notre génome détermine entre 60 et 70 % de ce que nous sommes et ce que nous devenons, notre épigénome, le reste.

Quels sont les rapports entre génome, gènes et chromosomes ?

Le génome d’un individu est l’ensemble de tous ses gènes (de l’ordre de 25000 chez l’être humain). Ce que l’on appelle « les chromosomes » n'est qu'un aspect morphologique particulier du génome (ils sont observables au microscope) qui apparaît lorsque le noyau d’une cellule s’apprête à se diviser ; les chromosomes résultent de la segmentation du génome et donc de celle de l'ADN. Lorsqu'une cellule se divise en deux cellules, l’ADN a besoin de se dupliquer ; pour ce faire, ce long filament doit déjà se dérouler et se répartir en sous-unités appelées chromosomes. C’est comme lorsque l’on se prépare à effectuer un déménagement : on range tout le contenu de l’habitation en cartons, faute de quoi le déménagement serait impossible. Le fractionnement du génome en chromosomes rend sa duplication plus rapide et plus sûre : le génome de l'être humain est réparti en 23 paires de chromosomes (donc 46 chromosomes, soit 46 sous-molécules d'ADN). Ce sont toutes les cellules du corps humain -soit plus de 10 000 milliards de cellules- qui contiennent chacune la totalité des gènes (donc l'ensemble des chromosomes), mais l’expression des gènes varie selon le tissu auquel appartiennent les cellules (car elles sont toutes ou presque différenciées, c'est-à-dire spécialisées). Il faut préciser qu'une grande partie de nos gènes ne s'exprime pas (ce sont les gènes dormants), mais ils pourront l’être plus tard en fonction des circonstances (ceci est tout à fait capital).

Le « génie génétique » et les « manipulations génétiques »

Le génie génétique consiste à modifier le génome d’un être vivant dans le but d’améliorer quelque chose le concernant. On emploie cette expression pour parler des bactéries et des levures (champignons microscopiques) génétiquement modifiées qui deviennent de ce fait, capables de telle ou telle transformation chimique ou production chimique, et pour évoquer les végétaux génétiquement modifiés qui deviennent quant à eux capables de telle ou telle résistance ou performance. Étant donné que cette expression comporte le mot génie, elle est plutôt bien perçue. Au contraire, l’expression « manipulation génétique » est bien plus inquiétante ; elle est plutôt employée pour les animaux et sa désormais possible application au génome humain fait quant à elle très peur, en référence aux romans et films terrifiants de science-fiction.

Est-il vraiment possible de modifier les gènes humains et comment ?

Il fallait déjà identifier les gènes humains. Un gène est un segment d’ADN ayant une ou plusieurs fonctions précises. On a appris depuis des décennies à reconnaître certains gènes responsables de particularités anthropologiques ou d'anomalies. Le génome de l’être humain ne peut pas être exempt de défaut. Certains défauts génétiques sont liés à un gène défectueux, mais aussi dans certains cas à plusieurs gènes défectueux. Les principales maladies congénitales d'origine génétique ont pu être attribuées à telle ou telle anomalie génique. Grâce aux systèmes informatiques experts, on est capable d’explorer aujourd’hui la totalité du génome humain. Si l’on a assez d’argent pour cela, on peut se faire cartographier son génome ; attention : le résultat fourni ne se lit pas comme un livre et on risque d’être frustré par l’intérêt réel des résultats fournis.

En matière d’identification des gènes responsables de telles ou telles caractéristiques, il faut faire la différence entre une maladie déterminée par un ou deux gènes anormaux (maladie génétique ou génique), et une maladie qui est simplement favorisée par un ou plusieurs gènes à la fois différents de ce qu’ils sont dans la population générale (gènes « déviants ») et pas véritablement anormaux. Cette nuance est d’une grande importance : les maladies génétiquement déterminées et les maladies favorisées par un terrain familial lié à une ou plusieurs particularités génétiques.

Jusqu’en 2012, les modifications génétiques nécessitaient un travail long et fastidieux. Et une découverte a transformé la technique génétique : la collaboration de deux chercheuses, la Française Emmanuelle Charpentier et l'Américaine Jennifer Doudnan, a permis la découverte d’une caractéristique cruciale de l’ADN et de sa duplication ; il existe de courts segments d’ADN qui se répètent avec une grande régularité dans le génome de pratiquement tous les organismes. Cette propriété a été appelée « Répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées et regroupées » (en anglais « Clustered regularly interspaced short palindromic repeats » ; sigle CRISPR). Ces répétitions sont qualifiées de palindromiques parce qu'elles se lisent de droite à gauche et inversement. Cette caractéristique du génome apparaît comme fondamentale, et pourtant elle nous était parfaitement inconnue jusqu’alors, bien que le phénomène CRISPR ait déjà été remarqué auparavant. L’apport de ces deux chercheuses a été de préciser ce phénomène CRISPR et plus particulièrement de révéler l’enzyme associée à sa duplication (enzyme Cas9). Cette découverte a permis de faciliter le décodage de l’ADN et de rendre ses modifications à la fois plus simples et beaucoup plus rapides. Et cette connaissance a donné lieu à un nouvel outil de génie génétique, appelé CRISPR-Cas9. C’est une révolution dans le génie génétique : cet outil permet de modifier des gènes rapidement, à moindre coût et de manière bien ciblée : on a ainsi pu modifier des gènes de souris en quelques semaines seulement. C'est avec cet outil révolutionnaire CRISPR-Cas9 qu'on a introduit l'expression courante de « ciseau génétique ».

Les êtres vivants unicellulaires et les êtres vivants complexes

Quand on a affaire à un être unicellulaire (bactérie, levure), il suffit de modifier le génome d'un seul individu, pour que sa descendance issue de simples divisions (scissiparité) possède définitivement cette modification.
Mais quand il s'agit d'un être pluricellulaire complexe, il faut modifier soit l'un des deux gamètes immédiatement avant la fécondation, soit la cellule de l'œuf initial qui vient tout juste d'être créé par fusion des deux gamètes. C'est donc déjà bien plus délicat.

Pourquoi modifier le génome d'un être humain en devenir ?

La tentation de modifier le génome d'un être humain en devenir (gamètes ou œuf initial) est inspirée par deux souhaits : d'une part, éviter telle ou telle maladie ou anomalie génique ; d'autre part, favoriser telle ou telle propriété physiologique considérée comme un avantage (par exemple : augmenter les facultés mnésiques ou diminuer le besoin en sommeil).

Le premier souhait est déjà tout à fait critiquable, alors que dire du second qui évoque l'eugénisme, c'est-à-dire la volonté d'améliorer le patrimoine génétique de toute une population.

Le biologiste chercher Werner Neuhausser de Harvard a annoncé qu’il envisageait de modifier le gène ApoE, fortement lié au risque de maladie d'Alzheimer (car une personne qui hérite de ce gène à la fois de son père et de sa mère, a un risque de 60 % de développer une maladie d’Alzheimer et cela avant la vieillesse). Dans ce projet, il s’agit donc de modifier un gène pour protéger un enfant à naître vis-à-vis d’une maladie d’une grande gravité. Ce biologiste Werner Neuhausser souhaite procéder en opérant une modification du spermatozoïde avant qu’il ne féconde l’ovule.

D'autres scientifiques commencent à échafauder des projets de ce type. Dans le sillage de l'audace du chercheur chinois, l'idée fait donc vraiment son chemin. Une chose est certaine, c'est qu'il s'agit de modifications techniquement réalisables. C'est donc bel et bien réaliste scientifiquement parlant.

L'année dernière, des bébés génétiquement modifiés sont nés en Chine, mais ils pourraient bientôt être plus fréquents notamment dans le but de lutter contre la transmission de maladies génétiques. Concrètement, est-ce que la naissance de « bébé OGM » permettrait réellement de lutter contre la transmission de maladie génétique ?

Dans la mesure où l'on a déjà identifié les gènes responsables dans de nombreuses maladies géniques, et que l'on maîtrise aujourd'hui la modification des gènes grâce aux ciseaux génétiques, ces projets sont crédibles. Il n'en reste pas moins vrai qu'il est difficile d'opérer cette modification génique sur un gamète et de permettre dans un second temps la fécondation donnant naissance à un œuf avec ce gamète modifié. C'est très délicat, cela demande en général de nombreux essais. Mais c'est aujourd'hui techniquement réalisable.

Quand on s'adresse à une maladie génétique monogénique, il faut distinguer le cas du gène dominant de celui du gène au contraire récessif. Quand la maladie est monogénique dominante, cela signifie qu'il suffit que l'un des deux gamètes des des parents apporte le gène pour que la maladie survienne ; mais dans ce cas, celui des deux parents qui porte le gène est donc déjà malade. Si la maladie est monogénique récessive, cela signifie qu'il faut que le gène anormal soit porté à la fois par le gamète paternel et par le gamète maternel pour que l'enfant à naître soit malade ; il suffit alors de corriger le gène de l'un des deux gamètes pour éviter la maladie à l'enfant à naître ; toutefois, en corrigeant les deux gamètes, on protège aussi toute sa descendance.

Mais à côté de ces deux cas schématiques, il existe aussi de nombreuses maladies génétiques monogéniques où le gène est dit à pénétrance variable : c'est un gène intermédiaire entre le gène dominant et le gène récessif.

Par ailleurs, certaines maladies génétiques monogéniques sont liées au sexe : le gène anormal est dans ce cas porté par un chromosome sexuel ou gonosome (soit un chromosome X qui est commun à l'homme et à la femme, soit le chromosome Y qui est spécifique de l'homme).

Qu'a réalisé le biologiste chinois ? Le biologiste chercheur chinois He Jiankui a utilisé le ciseau génétique CRISPR-Cas9 pour modifier un gène, afin de rendre un enfant à naître résistant au virus VIH, sachant que l'œuf était déjà infecté par ce virus. He Jiankui a pour cela modifié l’embryon avant son implantation dans l’utérus.

En somme, on peut répondre de façon affirmative : il est aujourd'hui possible d'éviter à un enfant une maladie génétique monogénique par une modification du gène anormal sur l'un des gamètes ou sur l'œuf initial, voire sur l'embryon à un stade très primordial.

La communauté scientifique y est également largement opposée. Quels sont les risques d'une telle pratique ? Les "bénéfices" méritent-ils de l'autoriser ?

On joue à l'apprenti sorcier, tout de même. Un gène n'a jamais qu'un seul rôle. Il existe des interactions entre les gènes. Le corps humain ne se met pas en équations, il ne se résume pas à une machine. La science a fait progresser la connaissance de l'être humain de façon époustouflante, mais on ignore encore une infinité de choses sur notre corps. Certes, on connaît le gène anormal de beaucoup de maladies génétiques monogéniques. Mais que va produire la modification de ce gène ? Il est impossible d'affirmer qu'elle ne produira que la suppression de la maladie ciblée, car c'est rigoureusement inexact. Il faut le répéter, un gène ne se résume jamais à une seule fonction. Les conséquences de la modification d'un gène chez un individu et chez toute sa descendance sont imprévisibles ; or, cette modification est irréversible et fixée.

La majorité des scientifiques s'accorde à dire qu'il est trop tôt pour autoriser ce type de modification. Le conseil génétique reste dans l'état actuel de nos connaissances l'option la plus raisonnable, sachant qu'il reste aussi l'interruption médicale de grossesse en cas de découverte d'une anomalie génique en début de grossesse. Cette position va très certainement être amenée à évoluer au fur et à mesure des progrès scientifiques.