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Vidéo d'approfondissement sur le CRISPR-Cas9

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Vidéo d'approfondissement sur le CRISPR-Cas9

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Le Prix Nobel de chimie 2020

Un symbole fort pour les femmes

CRISPR-Cas9, c'est quoi ?

Une expérience révolutionnaire

...mais des dérives possibles

Le fonctionnement de CRISP

Des applications nombreuses...

Le Prix Nobel 2020 : CRISPR

Seulement 7 des 183 lauréats du Prix Nobel de chimie depuis 1901 sont des femmes. Ce choix marque une volonté de reconnaissance de leurs travaux et les encourage à poursuivre leurs ambitions de recherche.

1er rapport japonais sur les répétitions groupées CRISPR

En 2020, le Comité Nobel a conjointement attribué à Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna le prestigieux Prix Nobel de chimie, pour les récompenser du développement de la technique des ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 en 2012.

Création du nom CRISPR, définition du gène Cas

1e preuve expérimentale de l'immunité adaptative de CRISPR

Caractérisation in vitro du ciblage de l'ADN par Cas9

Prix Nobel de chimie décerné au duo de chercheuses

La puissance de cet outil peut être utilisée de manière moins bien intentionnée, et doit être contrôlée.

Les ciseaux génétiques CRISPR-Cas9 permettent de modifier l'ADN des organismes vivants avec une précision incroyable et en un temps record.

Les scientifiques utilisent cet outil pour mieux comprendre le fontionnement des gènes et leurs interactions, ou modifier les génomes.

Une découverte inattendue

L'ARN guide (jaune) reconnaît la séquence ciblée et l'enzyme Cas9 (bleu) la découpe au bon endroit.
3 schémas pour mieux comprendre 2 3
C omme le veut la tradition des prix Nobel, ces applications pourraient apporter un "grand bénéfice à l'humanité" en permettant la compréhension des mécanismes moléculaires au sein des cellules ou l'élaboration de nouvelles approches thérapeutiques. Voici quelques pistes d'exploitation de CRISPR par des chercheurs pour améliorer notre vie quotidienne en utilisant cette avancée scientifique.

modification des gènes de riz pour qu'il absorbe moins de métaux lourds du sol

création de cultures qui résistent mieux à la sécheresse

modification des gènes de vaches pour qu'elles n'aient plus de cornes et éviter les blessures

création de moustiques "anti-paludisme" qui ne transmettent plus la maladie

traitement de la maladie de Hutington par réparation des gènes

recherche sur les immunothérapies anticancéreuses (CAR-T cells) et le traitement des pathologies héréditaires liées à la mutation d'un gène unique (en modifiant, éteignant ou rétablissant les pleines fonctionnalités de ce gène)

Les différents domaines d'application de CRISPR-Cas9

Cette avancée scientifique nous met face à de nouveaux problèmes éthiques, car elle permet de nombreuses utilisations à des fins de modifications génétiques non-nécessaires :

embryons génétiquement modifiés (couleur des cheveux, puissance physique...)

forçage génétique (transformation ou éradication accélérée d'une espèce)

résurrection d'espèces disparues (mammouths)

Face à ces craintes, Emmanuelle Charpentier répond : " Mon seul objectif est de servir la science. Cette science qui nous montre les plus beaux côtés de la nature, qui nous permet de percer tous ces mécanismes que nous pouvons ensuite exploiter pour aider l'humanité " .

Une dérive possible de CRISPR-Cas9

CRISPR, acronyme de "Clustered Regularly Interspaces Short Palindromic Repeats", soit en français "courtes répétitions en palindrome regroupées et régulièrement espacées", associées à l'enzyme Cas9, est un ensemble de molécules permettant de couper et modifier l'ADN à des endroits précis du génome, pour inactiver un gène, contrôler son expression ou le modifier.

Cette technique de ciseaux moléculaires mise au point par Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna est une véritable révolution dans le domaine de l'ingénierie génétique : les équipes de chercheurs l'ont vite adoptée pour sa simplicité et sa précision.
Emmanelle Charpentier

Née le 11 décembre 1968 à Juvisy-sur-Orge

Microbiologiste, généticienne et biochimiste française

Membre de l'Académie des sciences et de l'Académie des technologies

"Tout provient de la science et il est très important de pouvoir la dynamiser."
Jennifer Doudna
Américaine

Née le 19 février 1964 à Washington

Professeure de biochimie et de biologie moléculaire à l'université de Californie à Berkeley

Spécialiste de l'ARN, soutenue par le Howard Hughes Medical Institute depuis 1997

"Encouragez toujours les étudiants à poursuivre leurs passions, car nous ne savons pas d'où viendront les prochaines grandes découvertes et technologies."

Lors d'une expérience révolutionnaire in vitro, dans un tube à essai, Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna recréent les ciseaux génétiques de l'une des bactéries les plus nocives de l'humanité et en simplifient les composants moléculaires pour faciliter leur utilisation.

Les 2 chercheuses ont prouvé que les ciseaux génétiques pouvaient être contrôlés afin de couper n'importe quelle molécule d'ADN à un site prédéterminé, en montrant comment les séquences CRISPR s'associent à l'enzyme Cas9 pour neutraliser un virus.

Cette découverte résulte de la compréhension des mécanismes moléculaires du système immunitaire CRISPR-Cas9, qui défend les bactéries contre l'agression par les virus.

Alors qu'elle étudie le système immunitaire de la bactérie Elles remarquent alors des gènes spéciaux - Streptococcus pyogenes pour développer une nouvelle forme d'antibiotique, Emmanuelle Charpentier découvre le tracrARN. Cette molécule est un constituant d'un ancien système immunitaire des bactéries mis en place par la nature pour des gènes CRISPR associés, abrégés en Cas - spécialisées dans le déroulement et la découpe de l'ADN : elles comprennent ainsi que l'ADN des virus est reconnu et clivé par les bactéries grâce à ces "ciseaux génétiques". désarmer les virus en clivant l'ADN. Jennifer Doudna travaille en parallèle sur le mécanisme d'interférence par ARN, qui intervient dans ce système.

Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna ont recréé des ciseaux génétiques simplifiés pour qu'ils coupent l'ADN à l'endroit qu'elles auront déterminé. Elles ont fusionné le tracrARN et le CRISPR-ARN en un ARN guide grâce auquel elles découpent un gène en cinq endroits différents.

Pour utiliser la technique des ciseaux moléculaires, les chercheurs fabriquent donc un ARN guide, qui s'associe avec l'enzyme Cas9 pour former un ciseau moléculaire. Ce ciseau moléculaire coupe l'ADN à l'endroit correspondant à la séquence complémentaire du segment ARN créé. On peut alors supprimer une séquence (pour bloquer l'expression d'un gène), la remplacer par un autre morceau d'ADN ou introduire une séquence supplémentaire.

Il est même possible d'effectuer des milliers de modifications simultanément dans une cellule, mais CRISPR-Cas9 peut aussi causer des mutations de génome involontaires.

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Le Prix Nobel de chimie 2020 Un symbole fort pour les femmes CRISPR-Cas9, c'est quoi ? Une expérience révolutionnaire ...mais des dérives possibles Le fonctionnement de CRISP Des applications nombreuses... Le Prix Nobel 2020 : CRISPR Seulement 7 des 183 lauréats du Prix Nobel de chimie depuis 1901 sont des femmes.

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Présentation de la loi Mariani (1997) et de l'ADN immigration

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Présentation de la loi Mariani (1997) et de l'ADN immigration

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ceux des vrais labos, et ceux en accès libres sur internet

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ceux des vrais labos, et ceux en accès libres sur internet

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La Loi de Bioéthique, l'Agence de la biomédecine... et vous !

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Des bébés sur mesure dans 20 ans? SC

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Sommes-nous à vingt années des bébés personnalisés ?

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Que se passerait-il si les parents en devenir avaient la possibilité de choisir à l'avance la combinaison de gènes que leur enfant hériterait ? La question est sortie du cadre de la science-fiction selon Hank Greely, professeur de droit à l'Université de Stanford.

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"le Meilleur des mondes" de Aldous Huxley (Alchimie d'un roman, épisode n°11)

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idée : on modifie les gène d'une personne pour le soigner, l'améliorer

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idée : on modifie les gène d'une personne pour le soigner, l'améliorer

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chaque thème sera traité par groupe de 2 élèves;

Production : un document visuellement attractif, clair, complet et compréhensible.

Vous indiquerez vos initiales dans votre Post.

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Une plateforme de création de quiz collaboratifs, où les élèves s’impliquent et mémorisent les connaissances de manière ludique.

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Groupe 3 Lien : pour poser vos questions

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Groupe 3 Lien : pour poser vos questions

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Les modifications du génome humain Chloé Renard et Mathilde Maillefert : carte mentale

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Les modifications du génome humain Chloé Renard et Mathilde Maillefert : carte mentale

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Carte mentale sur les modifications du genome humain Mathilde Maillefert et Chloé Renard

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Mind-Map sur les OGM

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Les modification du génomes humains anna zmboyan

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Les modification du génomes humains anna zmboyan

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La modification du génome humain consiste à modifier de façon précise une séquence d'ADN par une addition, délétion ou une substitution d'une ou de plusieurs base d'une séquence d'ADN.
comment est modifiernle génome humain
Le génome humain peut être modifier très rapidement grâce a une technique crée en 2012. Cette technique consiste a remplacer l'enzyme Cas9 par d'autres enzymes, ces derniers vont provoquer des réactions chimiques qui modifieront une ou plusieurs bases.

o

pourquoi modifier le genome humain

De façon éthiques cela permettrai donc de combattre les maladies ou les différents types de mutations.

Mais également de modifier d'autre chose moins importantes comme le développement des muscles, ou bien pouvoir choisir la couleur des yeux, la couleur des cheveux de l'enfant avant même qu'il naisse.
juridiques
De façon juridique, il faudrait un consentement pour avoir recours a cette technique mais également si cette technique est un droit, c'est a dire si n'importe qui par sa volonté peut l'utiliser.

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La modification du génome humain consiste à modifier de façon précise une séquence d'ADN par une addition, délétion ou une substitution d'une ou de plusieurs base d'une séquence d'ADN. comment est modifiernle génome humain Le génome humain peut être modifier très rapidement grâce a une technique crée en 2012.

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Les OGM, Léna Jaouen et Pauline Trouvé (format sketchnote)

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Les OGM, Léna Jaouen et Pauline Trouvé (format sketchnote)

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Vianney Eydant et Ysé Eymann : Test ADN en accès libre

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Test Adn en accès libre (EYDANT Vianney et EYMANN Ysé)

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La recherche sur des embryons humains

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Exposé tests génétiques Axel.J et Clovis.M

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Exposé tests génétiques Axel.J et Clovis.M

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Moreira Océane et Fanrinha Léna: les tests de parenté

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Moreira Océane et Fanrinha Léna: les tests de parenté

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Par Nina SEIGNEZ et Laura MAIRET Un OGM, c'est quoi? C'est un microorganisme animal ou végétal ayant subi une modification non naturelle de ses caractéristiques génétiques initiales.

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Auriane et Célia 1A

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En Europe
Bibliography

Pour aller plus loin
Pour aller plus loin amendement mariani
Cet amendement proposait la réalisation de test ADN pour permettre le regroupement familliale des familles d'immigré.

Il a finalement été refusé pour de multiple raison

-il est possible en France d'élever un enfant qui n'est pas le sien. Des tests ADN pour les étrangers produiraient une inégalité de traitement

- Cela ne respecte pas les lois de la bioéthqiue
En France En Europe
Finlande: Pour les candidats au regroupement familial ont commencé en l'an 2000. Il faut également qu'ils soient volontaires

Danemark: Si l'Etat le demande, le candidat et sa famille sont obligés de faire un test pour obtenir le regroupement familial.

Le test est volontaire pour tous les migrants venant de pays où l'administration fait défaut. En s'y soumettant, les immigrés peuvent accéder à un regroupement familial

Il faut pour le test que la candidat et sa famille soient volontaires.

L'Etat norvégien préfère tester le père ET la mère si possible. Un test de la mère est aussi important qu'un test du père.

Suède: Fondé sur le volontariat, le test est gratuit quand il est proposé par l'Etat. En revanche, au cas où le candidat voudrait le faire de sa propre initiative, il le paierait.

Espagne: Ces tests, destinés à éviter les fraudes à l'immigration

Pour obtenir un droit de séjour, les étrangers doivent justifier leur âge et leur identité. S'ils refusent, ou en cas de doutes sur les documents fournis, les autorités peuvent recourir à "tous les moyens mis à la disposition de la justice"

Depuis 1991, la loi les autorise à vérifier l'empreinte génétique des enfants concernés par le regroupement familial, mais uniquement en dernier ressort "quand tous les autres moyens de vérifier une relation ont été épuisés".
Bibliographie
https://www.lefigaro.fr/actualite-france/2009/09/13/01016-20090913ARTFIG00380-eric-besson-renonce-aux-tests-adn-.php

https://www.lemonde.fr/societe/article/2007/09/13/des-tests-genetiques-pour-le-regroupement-familial_954621_3224.html

https://www.lefigaro.fr/debats/2007/09/26/01005-20070926ARTFIG91051-adn_et_immigration_d_abord_une_question_de_morale.php

https://youtu.be/TJeghIRx6uQ

https://www.20minutes.fr/france/185667-20071004-tests-adn-a-travers-europe#:~:text=En%20Norv%C3%A8ge%2C%20les%20candidats%20au,de%201.600%20personnes%20en%202006.

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En Europe Bibliography Pour aller plus loin Pour aller plus loin amendement mariani Cet amendement proposait la réalisation de test ADN pour permettre le regroupement familliale des familles d'immigré. Il a finalement été refusé pour de multiple raison -il est possible en France d'élever un enfant qui n'est pas le sien.

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A quoi ça sert ?

Les tests génétiques

+ info

Le séquençage du génome est un examen génétique qui consiste àLes tests génétiques apportent des informations relatives à la santé des individus ou à celle de leur famille. Ils servent à lire notre ADN. Il peut porter soit sur l'ensemble des exons ou de l'ADN. L'objectif du médecin est de repérer les variations génétiques qui pourrait expliquer la maladie en question. chercher des anomalies sur la molécule d'ADN elle-même, ou à dépister des anomalies concernant le nombre ou la forme des chromosomes. L'analyse se fait souvent par une prise de sang, prélèvement de salive, de cellules de la peau, ou cellules musculaires.

3 tests selon la situation

Les différents types de tests

+ info

Il existe 3 types de tests certains apportent des informations sur le patrimoine génétique transmissible, présent dans toutes les cellules de l'organisme (génétique constitutionnelle), d'autre informent sur l'état du génome de cellules tumorales (génétique somatique). En outre, des tests permettent d'obtenir des informations sur la réponse à un traitement ou sur les risques d'effets secondaires (pharmacogénomique).

- Les tests de génétique constitutionnelle

Les tests de génétique constitutionnelle (ou héréditaire) reposent sur l' étude du patrimoine génétique d'une personne. Ils sont généralement effectué à partir d'une prise de sang. Ils peuvent être réalisés avant la naissance (test prénatal), mais aussi à n'importe quel âge (test postnatal).

Exemple : En 2013, des tests concernant plus de 1 500 maladies génétiques étaient disponibles et plus de 500 000 tests postnataux de génétique constitutionnelle ont été réalisés. Ses tests concernent généralement l' hémochromatose et la thrombophilie.

- Les tests de pharmacogénétique

Les tests pharmacogénomique servent à étudier les caractéristiques génétiques d'un individu pour prédire la réponse de son organisme à un médicament. En d'autre termes on cherche à prévoir des effets secondaires, risques de surdosages, ou encore inefficacité.

Exemple : En 2013, une trentaine de tests étaient disponibles. L'un d'eux permet de prédire la toxicité au traitement par 5‑FU (chimiothérapie) utilisé pour les cancers colorectaux ou du sein. Environ 3 500 personnes en ont bénéficié en 2013.

- Les tests de génétique somatique

Les tests de génétique somatique (non héréditaire) sont utilisés afin d' analyser le génome des cellules cancéreuses pour détecter des mutations survenues spécifiquement dans la tumeur et prédire la réponse à un traitement ciblé. (On parle de " test compagnon "). Ils sont généralement effectués à partir d'une biopsie (ou d'une prise de sang pour les cancers hématopoïétiques).

Exemple : En 2011, 55 000 patients atteints de cancer ont bénéficié d'un de ces tests en vue d'utiliser l'un des 14 traitements spécifiques d'une anomalie génétique existants.

Comment ça fonctionne?

+ info

Les tests génétiques peuvent être effectués grâce à 2 approches différentes du génome :

- la génétique moléculaire consiste à analyser la molécule d'ADN afin détecter des mutations ou des anomalies de façon ciblée sur le génome. Pour cela, on utilise des techniques de biologie moléculaire.

- la cytogénétique est utilisée pour étudier le nombre et la forme des chromosomes pour détecter des remaniements qui affecte des fragments chromosomiques ou des chromosomes entiers. Généralement, cette étude s'appuie sur l'observation du caryotype de l'individu (c'est-à-dire à la photographie de l'ensemble de ses chromosomes).

C'est notamment une analyse très répandue chez les fœtus. Par exemple, 41 000 caryotypes ont été réalisés en 2012.

Petit point : les puces ADN

Les deux approches que nous venons d'expliquer sont de plus en plus répandues grâce à l'utilisation d'un outil appelé . Elle permet de détecter des remaniements chromosomiques cent fois plus petits que ne le permettait jusque-là le caryotype. Environ 14 000 tests ont été effectués avec puces à ADN en 2013 en France.

Par des lois bioéthique
Une pratique encadrée
+ info

Il existe des lois et des lois bioéthique afin d'encadrer ces pratiques pour qu'elles soient toujours justes et justifiées pour le patient.

La loi bioéthique France :

- ces tests sont toujours effectués dans un cadre médical

- une consultation en génétique est obligatoire afin d' éclairer le patient et sa famille sur l'intérêt du test et sur les conséquences éventuelles de son résultat comme le risque pour la descendance, le suivi thérapeutique à mettre en place, pronostic vital menacé, ou même l'interruption médicale de grossesse...

L'article 10-16 :

- un examen des caractéristiques génétiques ne peut être entrepris qu' à des fins médicales ou de recherche scientifique.

- il est soumis au consentement exprès de la personne, qui doit être écrit avant la réalisation de l'examen, après que la personne soit informée de la nature et de la finalité de l'examen

- le consentement doit mentionner la finalité de l'examen et peut être annuler à tout moment. Ces finalités peuvent-être : -poser, confirmer, infirmer une maladie à caractère génétique d'un patient ou bien chercher les caractéristiques d'un ou plusieurs gènes qui peut être la cause d'une maladie d'un patient et peut être ceux de sa famille ou encore s'adapter à la prise en charge médicale d'une personne en fonction de ses caractéristique génétique.

1994 : la France se dote pour la première fois des lois dites de " bioéthique ", afin d'établir des normes dans la pratique des sciences du vivant. Elles ont pour but de garantir le respect du corps humain dans le cadre des pratiques médicales, d'encadrer le don, l'utilisation

des éléments et les produits du corps humain (organes, tissus, cellules souches hématopoïétiques...), ainsi que l'assistance médicale à la procréation et le diagnostic prénatal.

2 août 2021 : adoption d'une loi permettant la possibilité de communiquer des résultats génétiques non en lien avec la consultation initiale (données incidentes), la possibilité (sous certaines conditions) de réaliser un examen génétique chez une personne décédée ou hors d'état d'exprimer sa volonté, l'élargissement des missions du conseiller en génétique ; et introduit la notion de médecine fœtale.

Une patique utille avec des limites éthiques
Les limites
+ info

Même si ces tests ont permis de sauver des vies et ont favorisés le développement des recherches scientifiques, ils frôlent la limite la dignité humaine. En effet, si ces tests sont tant encadrés c'est parce qu'ils donnent des informations qui sont protégé par le secret médical mais aussi car ils peuvent porter atteinte au patient moralement. Ils entraine des risques de :

- risque pour la descendance,

- suivi thérapeutique à mettre en place

- menace du pronostic vital

- l'interruption médicale de grossesse

Des tests qui ont permis des avancée scientifiques

Les Progrets

+ info

Aujourd'hui, les tests génétiques sont une pratique répandue en France. Ils permettent de détecter des maladies, des mutations, de prévoir la réaction d'un patient à un traitement.

La bioéthique a également été d'une grande utilité pour le développement des données de santé, sur l'intelligence artificielle, la fin de vie, la santé environnementale, procréation, société...Elle est d'une grande aide dans le domaine technologique, biologique ou médicale. Seulement elle frôle la limite de la dignité humaine.

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Bioéthique - Les Tests génétiques dans le cadre de la santé

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A quoi ça sert ? Les tests génétiques + info Le séquençage du génome est un examen génétique qui consiste àLes tests génétiques apportent des informations relatives à la santé des individus ou à celle de leur famille. Ils servent à lire notre ADN. Il peut porter soit sur l'ensemble des exons ou de l'ADN.

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La modification du génome humain consiste à modifier de façon précise une séquence d'ADN par une addition, délétion ou une substitution d'une ou de plusieurs base d'une séquence d'ADN.
comment est modifiernle génome humain
Le génome humain peut être modifier très rapidement grâce a une technique crée en 2012. Cette technique consiste a remplacer l'enzyme Cas9 par d'autres enzymes, ces derniers vont provoquer des réactions chimiques qui modifieront une ou plusieurs bases.

o

pourquoi modifier le genome humain

De façon éthiques cela permettrai donc de combattre les maladies ou les différents types de mutations.

Mais également de modifier d'autre chose moins importantes comme le développement des muscles, ou bien pouvoir choisir la couleur des yeux, la couleur des cheveux de l'enfant avant même qu'il naisse.
juridiques
De façon juridique, il faudrait un consentement pour avoir recours a cette technique mais également si cette technique est un droit, c'est a dire si n'importe qui par sa volonté peut l'utiliser.

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La modification du génome humain consiste à modifier de façon précise une séquence d'ADN par une addition, délétion ou une substitution d'une ou de plusieurs base d'une séquence d'ADN. comment est modifiernle génome humain Le génome humain peut être modifier très rapidement grâce a une technique crée en 2012.