Des peupliers génétiquement modifiés « écolos » !

Le peuplier est un arbre à croissance rapide utilisé pour fabriquer des emballages (de moins en moins), certains contre-plaqués et aussi, et surtout, pour faire du papier. Comme tous les arbres le peuplier fleurit au printemps. Or la floraison, du point de vue du propriétaire d’une plantation de peupliers, est inutile. Les biologistes ont séquencé l’ADN du peuplier en 2006 et cet arbre eut donc le privilège d’être le premier à révéler les secrets de son métabolisme. Depuis il est une plante de laboratoire très étudiée. Au cours des décennies passées les laboratoires nationaux français de recherche agronomique (INRA) mirent au point un peuplier qui ne fleurissait pas en « éteignant » les gènes impliqués dans le processus de floraison dans le but de prouver que la floraison retardait globalement la croissance de l’arbre. Las ! Les organisations opposées aux plantes génétiquement modifiées (OGM) firent le ménage dans les plantations expérimentales en plein-champ. Des millions d’euros provenant du porte-monnaie des contribuables furent ainsi gaspillés au nom de la cause écologiste soutenue par des activistes détestables comme José Bové avec sa clique de faucheurs d’OGMs. L’INRA, dont la direction est envahie d’écologistes (l’INRA s’appelle maintenant INRAE : Institut Nationale de Recherche en Agronomie et Environnement), interdit donc toute modification génétique de quelque plante que ce soit et dans quelque but que ce soit. Ainsi la France a choisi le camp de l’obscurantisme et a perdu le rôle majeur qu’elle jouait à la fin des années 1990 dans le domaine de la modification génétique des plantes mais aussi, ce qui est beaucoup plus grave elle a perdu son expertise dans ce domaine.

Aux Etats-Unis il n’existe pas ce genre de mouvements écologistes, encore qu’il faille être prudent quant aux motivations profondes d’un organisme financier comme BlackRock qui vient officiellement de se désengager des compagnies impliquées dans les énergies carbonées fossiles, mais c’est une autre histoire. Pour la modification génétique des arbres les biologistes de l’Université d’Arizona à Tucson avec la collaboration étroite du Helmholtz Zentrum de Münich en Allemagne ont trouvé un stratagème pour s’affranchir complètement de toute attaque idéologique concernant leurs travaux sur le peuplier. Le peuplier entre en effet dans la panoplie des matières premières pour produire des bio-combustibles mais cet arbre, comme beaucoup d’autres espèces telles que par exemple l’eucalyptus, produit de l’isoprène, un métabolite volatil qui protège la plante contre les stress hydrique ou thermique. L’ensemble du monde végétal produit chaque année environ 600 millions de tonnes d’isoprène qui se retrouvent dans l’atmosphère alors que l’industrie chimique n’en produit que 800000 tonnes. C’est dire l’importance de tenter de construire génétiquement des peupliers qui ne produisent pas d’isoprène. Là où l’astuce a permis à ces biologistes de s’affranchir de toute attaque idéologique de la part des protecteurs de l’environnement réside dans le fait que l’isoprène est aussi « mauvais » pour le climat que le méthane …

Pour arriver à leurs fins les biologistes ont utilisé la technique dite d’ « interférence ARN » qui rend silencieuse l’expression des gènes ciblés au niveau de la traduction en protéine des ARNs permettant la synthèse de ces dernières. Parmi un grand nombre de candidats de souches de peupliers ainsi transformés pour ne plus exprimer l’enzyme final de la synthèse de l’isoprène quelques-uns ont été sélectionnés pour leurs propriétés végétatives satisfaisantes ont donc été choisis pour des essais plain-champ qui ont duré plus de 8 années. Les résultats de ces travaux sont satisfaisants et la croissance des arbres n’est pas affectée par l’absence d’isoprène comme l’indique la figure ci-dessous qui compare les émissions d’isoprène et la photosynthèse où CN est un peuplier témoin non modifié en regard des lignées modifiées.

On peut pronostiquer que les idéologues qui combattent pour la préservation du climat seront satisfaits et que ceux parmi ces idéologues qui combattent les plantes génétiquement modifiées devront se rendre à l’évidence : la modification génétique des plantes présente des atouts qu’il n’est pas possible de nier. Le projet de l’INRA de produire des peupliers incapables de fleurir aurait pu entrer dans cette catégorie puisque leur croissance accélérée, sur le papier puisqu’aucun essai plein-champ de longue durée n’a pu être réalisé, aurait permis de prouver que la fixation de carbone était également améliorée, ce qui en son temps aurait satisfait les écologistes. La morale de cette histoire est que l’idéologie stupide des écologistes qui a envahi tous les niveaux du pouvoir en France a conduit et continuera à conduire à des aberrations économiques que la science, la vraie science et elle seule aurait pu améliorer.

Source et illustrations, PNAS : http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1912327117 aimablement communiquée par le premier auteur de la publication qui est vivement remercié ici.

 

 

 

Un nouveau vaccin contre la dengue pour très bientôt …

Depuis l’épidémie de Zika l’attention a redoublé en ce qui concerne la dengue, une fièvre hémorragique provoquée par un virus très proche de celui du Zika. Les méthodologies adoptées pour parvenir à la mise au point d’un vaccin ont été différentes selon les laboratoires impliqués dans ces travaux. Par exemple Sanofi a choisi d’utiliser le virus de la fièvre jaune génétiquement atténué et modifié pour qu’il exprime les 4 principaux antigènes du virus de la dengue, nous y reviendrons. Il existe en effet 4 sérotypes de ce virus à ARN et le côté vicieux de cet agent pathogène est que si on est réinfecté par un virus de l’un des autres types le système immunitaire se retrouve leurré et il y a alors aggravation de la maladie. Les anticorps apparus lors d’une primo-infection sont incapables de neutraliser le virus d’un autre type et comme ils sont reconnus par les monocytes et les macrophages comme étant authentiques, la situation se dégrade rapidement et l’organisme perd tout moyen de défense. Ce pouvoir diabolique du virus de la dengue fait qu’un vaccin doit obligatoirement être tétravalent, situation qui complique singulièrement le problème.

Sanofi a donc choisi la stratégie du virus vecteur atténué de la fièvre jaune exprimant les 4 antigènes de celui de la dengue. Les résultats maintenant en phase trois pour homologation n’ont pas été à 100 % satisfaisants. Le taux d’immunisation n’a atteint au maximum et globalement que 60,8 % après des dizaines de milliers de « vaccinations expérimentales » tant au Mexique qu’aux Philippines ou encore en Thaïlande. De plus les sujets « naïfs » c’est-à-dire n’ayant jamais été en contact avec un des 4 sérotypes du virus n’ont pas été immunisés de manière satisfaisante. La raison en est simple : l’immunité n’est pas parfaite dans le temps et les sujets ayant participé aux essais cliniques et ayant déjà connu un épisode de dengue voyaient leur immunité renforcée alors que ce n’était pas le cas avec les sujets « naïfs ». Enfin, l’un des aspects controversés de ces essais cliniques à grande échelle est l’absence de contrôle strict d’une nouvelle infection par l’un ou l’autre des types de virus puisqu’en réalité les individus ayant participé aux essais étaient livrés à la nature c’est-à-dire à une nouvelle infection après piqûre par un moustique. Le suivi sérologique ne pouvait qu’être aléatoire sinon impossible.

La stratégie choisie par l’école de médecine de la Johns Hopkins University en liaison avec le NIH a été toute autre. Dans un premier temps un virus de la dengue atténué a été mis au point. Cette forme atténuée appelée rDEN2Δ30 ne présente aucun des symptômes pathologiques de la fièvre mais il est néanmoins infectieux, c’est-à-dire qu’il peut se multiplier sans perturber la santé des individus ultérieurement choisis pour les essais cliniques et on peut le dénombrer dans le sang. Dans un deuxième temps un virus atténué de la dengue proche du rDEN2Δ30, modifié génétiquement afin d’exprimer les 4 antigènes correspondant aux 4 sérotypes viraux, a été mis au point dans le but d’immuniser expérimentalement ces volontaires. Quarante personnes toutes « naïves » ont été sélectionnées et la moitié d’entre elles a reçu un placebo alors que l’autre moitié recevait le virus atténué et génétiquement modifié appelé TV003. Six mois plus tard tous les sujets reçurent en injection hypodermique 1000 particules virales du virus expérimental rDEN2Δ30 issu d’une souche isolée à Tonga dans le Pacifique Sud.

Les résultats ont été on ne peut plus clairs : les 20 participants ayant reçu le placebo ont tous souffert de démangeaisons et de rougeurs bénignes, certes, mais manifestant la présence du virus atténué et sa multiplication mais sans autre complication. Aucun des 20 autres participants ayant reçu le vaccin expérimental ne manifestèrent de tels symptômes. Ces observations furent corroborées par la recherche de virus et des anticorps circulants dans le sang. La compétition s’annonce donc sévère entre grands groupes pharmaceutiques, le procédé de préparation du virus modifié ayant été breveté par le NIH (National Institutes of Allergy and Infectious Diseases) conjointement avec la Johns Hopkins. L’équipe universitaire, forte de ces résultats spectaculaires a immédiatement appliqué sa stratégie pour la mise au point d’un vaccin contre le virus Zika, également un flavivirus proche de celui de la dengue.

Source : DOI: 10.1126/scitranslmed.aaf1517 , illustration Wikipedia

Le Pentagone se prend les pieds dans l’ADN avec une mauvaise foi affligeante

En 1965, Jacques Monod, André Lwoff et François Jacob virent leurs travaux reconnus par le comité Nobel trois années seulement après la reconnaissance par ce même comité des travaux de Francis Crick et James Watson au sujet de la structure de l’ADN. Monod et ses collaborateurs de l’Institut Pasteur à Paris furent les précurseurs de la biologie moléculaire car ils pressentirent à la suite de travaux très difficiles et complexes que la régulation de l’expression des gènes était commandée par des portions d’ADN non codantes sous l’influence de signaux provenant de la cellule, petites séquences d’ADN qu’ils appelèrent des « opérateurs » ou operons. En cinquante ans, cette biologie nouvelle a pris de tels essors qu’il devient difficile aujourd’hui d’imaginer quelle va en être son évolution, de même que personne ne fut capable d’imaginer l’impact de la télévision lorsque cette technologie vit le jour.

On dispose en effet aujourd’hui des séquences complètes des ADNs humain et de milliers d’autres organismes vivants. On dispose également depuis à peine deux années d’outils extrêmement précis d’insertion ou de délétion de gènes dans le patrimoine génétique de n’importe quel être vivant. J’ai informé mes lecteurs à plusieurs reprises de la découverte de cet extraordinaire outil appelé CRISPR pour la manipulation génétique car il s’agit probablement de la plus grand avancée dans ce domaine depuis les travaux de Crick, Watson et Monod et ses collaborateurs.

Cinquante années se sont donc écoulées pour enfin voir la biologie moléculaire atteindre sa pleine maturité et on commence à peine à entrevoir tous les bienfaits potentiels de cette technologie mais également les dérives éventuelles vers lesquelles il se pourrait bien que l’humanité toute entière se trouve confrontée un jour pas si lointain qu’on ne le croit.

Tout est en effet devenu très rapidement possible avec cet outil CRISPR qui permet non seulement d’insérer ou d’éliminer un gène mais également de modifier durablement le patrimoine génétique d’un être vivant en ce sens que ces modifications deviennent prioritairement transmises à la descendance. Pour faire bref, les manipulations génétiques pratiquées dans les années 80 sur les plantes pour « fabriquer » des transgènes économiquement prometteurs apparaissent aujourd’hui d’une grossièreté expérimentale incroyable : pour être franc on ne savait pas trop ce qu’on faisait. Il s’agit d’un domaine de la biologie que je connais bien et je me permet d’utiliser une comparaison imagée pour décrire en quelques mots la progression incroyable de la biologie moléculaire. Durant ces années pionnières c’était comme si on voulait reproduire la Vénus de Milo avec une tronçonneuse alors qu’aujourd’hui on dispose d’imprimantes 3D qui peuvent réaliser une copie presque indiscernable de l’original.

Je suis personnellement convaincu qu’Emmanuelle Charpentier, la chercheuse d’origine française co-découvreuse du CRISPR avec Jennifer Doudna (voir le lien en fin de billet) sera dans des délais très brefs saluée par le comité Nobel car il ne se passe pas une semaine sans que cet outil ne soit utilisé dans toutes sortes de domaines, encore que le Comité Nobel a souvent une guerre de retard. J’ai mentionné récemment l’approche avec le CRISPR de la modification des moustiques pour qu’ils ne soient plus capables de transmettre la malaria tout simplement par curiosité scientifique mais également parce qu’il m’arrive épisodiquement de souffrir d’une crise de cette maladie dont on ne peut pas se défaire. Certes, je ne souffre pas de la forme dangereuse de cette maladie parasitaire, mais elle reste tout de même handicapante. Et la mise en œuvre du CRISPR pour produire des moustiques génétiquement modifiés incapables de transmettre le parasite ou encore des moustiques devenus stériles qui transmettent ce caractère à la descendance permettant ainsi l’anéantissement des populations de moustiques constituent un immense espoir d’éradication de la malaria.

C’est sur ce dernier point que la communauté scientifique s’émeut mais pas uniquement à propos des moustiques. Introduire une stérilité transmissible consiste à modifier non pas seulement un chromosome mais également l’autre paire afin que l’individu génétiquement modifié soit devenu ce qu’on appelle un homozygote constitutif pour ce caractère. En d’autres termes toute sa descendance hérite de ce caractère et non plus la moitié selon les lois de Mandel. Cependant l’outil CRISPR permet virtuellement de tout faire : toutes les séquences des gènes codant pour par exemple des toxines mortelles sont disponibles publiquement. N’importe quelle machine peut synthétiser pour un coût modique les amorces d’ARN (je n’entre pas dans les détails) permettant de mettre en œuvre le CRISPR également disponible commercialement ainsi que les vecteurs d’introduction dans une cellule embryonnaire et la magie noire est consommée. Par conséquent un nouveau genre de Docteur Folamour peut émerger dans n’importe quel endroit de la planète avec une super-bactérie ou un super-moustique contre lesquels on n’aura aucun moyen de défense.

C’est là que le Pentagone a littéralement été effrayé par la tournure que pourraient prendre les évènements avec ce qu’on appelle maintenant le « gene drive », une expression difficilement traduisible décrivant la technologie dont j’ai fait mention ci-dessus et qui permet de modifier spécifiquement un même gène sur la paire de chromosomes dans laquelle il se trouve (voir le lien).

Le Pentagon, le FBI, l’Office des Armements Biologiques des Nations-Unies se sentent soudain concernés par les dangers potentiels que représente cette technologie. Le fait que ce soient des moustiques qui aient préoccupé en premier lieu les biologistes a fait nerveux ce petit monde car ils ont imaginé qu’un biologiste fou pourrait tout aussi bien créer un super-moustique transmettant par une simple piqûre une toxine mortelle. Pourtant les recherches sur les moustiques n’ont pas d’autre but que de sauver plus de 500000 vies humaines chaque année !

On croit rêver car comment imaginer que tous les laboratoires de recherche des toutes les armées des pays développés ne se livrent pas déjà à ce type de recherche pour mettre au point des armes de destruction massive non plus bactériennes ou virales mais « entomologiques ». Cette soudaine agitation peu médiatisée car la réunion ultra-secrète en décembre de cette année à Washington au sujet des développements nouveaux de la biologie moléculaire eut lieu précisément au même moment que le grand raout climatique de la COP21 alors que le sujet débattu est infiniment plus préoccupant pour l’humanité qu’une hypothétique crise climatique.

En effet, n’importe quel biologiste un tant soit peu vicieux peut mettre au point dans son garage un insecte tueur surtout s’il est financé par des groupes terroristes occultes et c’est là la réthorique de ces comités d’exception soucieux de la sauvegarde de l’humanité. J’avoue que je suis sidéré par la mauvaise foi de cette démarche du Pentagone et pour que mes lecteurs comprennent mon attitude je pense qu’il est intéressant de leur relater ici une expérience vécue. Lorsque j’étais en préparation de thèse de Doctorat d’Etat, je dus collaborer pour mes travaux avec un laboratoire de recherche du service de santé des armées il y a quarante années maintenant. On travaillait déjà dans ce centre situé au sein de l’hôpital militaire de Lyon sur la toxine botulique, les venins de serpent et sur bien d’autres sujets dont des gaz neurotoxiques. Les armes biologiques ont toujours préoccupé les armées du monde entier, elles sont peu coûteuses et faciles à produire massivement. Pourquoi le Pentagone s’insurge subitement contre l’utilisation à des fins séditieuses du CRISPR ? Pour se donner bonne conscience ? J’avoue que je suis partagé entre les larmes et le rire car au final ces mêmes militaires qui sont censés tuer par profession d’autres hommes interdiront la dispersion des moustiques génétiquement modifiés et il y aura toujours 1500 morts par jour en raison de la malaria, un « détail » pour les militaires qui se livrent à des massacres quotidiens au nom de la démocratie !

Source (entre autres) : www.statnews.com/2015/11/12/gene-drive-bioterror-risk/ et http://dx.doi.org/10.7554/eLife.03401.010

Note : le deuxième lien ci-dessus explique de manière très compréhensible le principe expérimental du « gene drive » dont la précision est effectivement hallucinante non pas pour l’homme car le temps d’une génération est très long en comparaison de celui des levures ou des insectes. Je conseille vivement à mes lecteurs anglophones de lire cet excellent article.

Et encore : https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/12/03/edition-de-genes-humains-il-etait-temps-de-statuer/ et https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/02/22/bataille-entre-les-universite-de-berkeley-et-dharvard-pour-la-propriete-du-crispr/

Pour l’anecdote la société chinoise BGI (Beijing Institute of Genomics) a réussi à produire des cochons miniatures pesant à peine un dizaine de kilos modifiés génétiquement à partir de cellules embryonaires de cochons de race Bama déjà miniatures car pesant entre 30 et 50 kilos en inactivant un des deux gènes codant pour le récepteur de l’hormone de croissance. Il ne s’agit cependant pas d’une anecdote car le cochon est l’animal le plus proche de l’homme physiologiquement en dehors des chimpanzés et élever ces petits cochons en laboratoire est infiniment moins coûteux que de disposer d’un élevage de cochons d’un poids moyen de 100 kilos. D’autres travaux faisant appel au « gene drive » vont permettre de produire des cochons dont les organes ne seront plus reconnus comme étrangers par l’homme et pourront être greffés sans problèmes de rejets d’exogreffes. Les militaires vont-ils aussi contrôler ce volet particulier de la biologie moléculaire moderne ?

Lien : http://english.big.cas.cn/

Vers une manipulation génétique des embryons humains …

Au mois de février je relatais la bataille juridique à venir au sujet du CRISPR. La découverte du CRISPR et son utilisation en génétique est considérée par les biologistes comme la plus grande avancée en biologie depuis la découverte de la structure de l’ADN. Et comme il fallait s’y attendre cet outil permettant d’insérer un gène à la bonne place dans l’ADN ou au contraire d’en réduire un autre au silence a été utilisé sur des embryons humains. La boite de Pandore est donc ouverte et l’accélération des travaux des biologistes, stimulés par leur curiosité et aussi par des retombées financières potentiellement immenses, va bousculer l’attitude des comités de bioéthique ad hoc qui se sentent déjà dépassés par la tournure que prennent les évènements.

Pour situer l’importance du problème, une équipe de biologistes chinois a « essayé » l’outil CRISPR sur 86 embryons humains défectueux, c’est-à-dire porteurs de mutations létales. Ils ont soit éliminé le gène défectueux, soit introduit un gène normal en lieu et place du gène anormal et ils ont observé ce qui se passait. Soixante et onze embryons ont survécu à la manipulation. Ils ont poursuivi les tests sur 54 d’entre eux et ont finalement trouvé que seulement 28 embryons avaient correctement incorporé le gène qui permettait de les rendre « normaux ». Les échecs étaient essentiellement provoqués par des ciblages d’insertion de gènes aberrants. Le CRISPR s’est donc révélé ne pas présenter la précision requise pour ce genre de manipulation sur des embryons humains car dans une visée thérapeutique, le taux d’échec doit être nul. L’équipe du Professeur Junjiu Huang de l’Université Sun Yat-sen a donc jeté l’éponge sans toutefois perdre de vue que la technologie CRISPR évolue très rapidement.

Le CRISPR est une machinerie complexe qui reconnaît des petites longueurs d’ADN à condition qu’il soit porteur d’une information constituée d’un brin d’ARN complémentaire de ce site que l’on désire ouvrir pour y insérer un gène différent ou pour éliminer une portion de cet ADN conduisant alors à réduire au silence ce dernier gène que l’on a choisi. Cet outil est disponible commercialement et il suffit, dans la pratique, de disposer du petit morceau d’ARN qui sert de guide et que l’on peut se procurer également auprès d’une multitude de sociétés spécialisées dans ce type de recherche. Initialement ce sont des bactéries qui ont inventé ce système astucieux et sophistiqué pour se débarasser de virus pathogènes. S’il paraît complexe le CRISPR n’en reste pas moins un outil d’une puissance incroyable pour manipuler le génôme de n’importe quel être vivant.

Pour illustrer ce propos, le génôme de la bactérie banale Escherichia coli a été utilisé pour créer 40000 petits ARNs « guides » utilisables avec le CRISPR. Quand on veut savoir à quoi sert un gène de fonction inconnue il suffit de le couper avec le CRISPR après l’avoir informé avec un ARN guide du site précis sur lequel cet outil doit intervenir puis observer ce qui se passe. Par extension, on peut utiliser le CRISPR au cours du développement embryonnaire pour comprendre la fonction de certains gènes impliqués dans la différenciation cellulaire et c’est aussi sur ce point que l’on entre dans l’inconnu, ou plus précisément dans une zone interdite car alors tout devient possible. L’ENCODE Project ( https://www.encodeproject.org ), bien qu’étant une organisation internationale sans but lucratif, favorise cette approche en mettant à la disposition des laboratoire de génétique moléculaire les informations susceptibles d’être utilisées dans ce type de recherche.

Il existe naturellement un conflit d’intérêt entre les tenants de la thérapie génique à l’aide d’adénovirus qui est contrôlée par quelques grands laboratoires pharmaceutiques pour le traitement de certaines maladies d’origine génétique et l’utilisation du CRISPR dans le même but. Avec 2000 dollars d’investissement n’importe quel spécialiste de biologie moléculaire peut se lancer dans l’aventure et dès l’instant où des résultats concluants apparaissent sur des modèles animaux au niveau cellulaire, alors une application humaine est envisageable. L’une des maladies génétiques la plus prometteuse dans ce domaine est le traitement de la beta-thalassémie résultant d’une mutation sur le gène codant pour la chaine beta de l’hémoglobine. Au niveau cellulaire (et avec des embryons humains) la technique CRISPR est porteuse d’espoir. Il reste cependant à convaincre les comités d’éthique, et c’est là que réside le vrai combat, car les effets précis de cette technique ne peuvent pas être connus avant la naissance du dit embryon. C’est d’ailleurs là que c’est problématique : modifier l’embryon au stade de quelques cellules ne permet pas de garder le contrôle sur cette modification car tout peut arriver lors de la différenciation cellulaire au cours du développement du fœtus. Et c’est paradoxalement sur ce dernier point que l’utilisation du CRISPR permettra peut-être d’y voir, si l’on peut dire, un peu plus clair. Quinze pays de l’Union Européenne ont d’ors et déjà interdit l’édition de gènes sur l’embryon humain et 25 autres pays dans le monde ont également pris les mêmes dispositions.

La boite de Pandore est ouverte … difficile d’imaginer qu’elle puisse être refermée autoritairement, la curiosité humaine dépasse souvent la morale élémentaire. On ne peut que constater que la science biologique n’arrivera jamais à corriger le hasard, celui qui nous a finalement différencié du singe avec évidemment des « déchêts » génétiques à chaque génération.

https://jacqueshenry.wordpress.com/2015/02/22/bataille-entre-les-universite-de-berkeley-et-dharvard-pour-la-propriete-du-crispr/

http://link.springer.com/article/10.1007/s13238-015-0153-5/fulltext.html