« The Code Breaker :
Jennifer Doudna, l’édition génétique et l’avenir de la race humaine » par Walter Isaacson

«The Code Breaker: Jennifer Doudna, Gene Editing, and the Future of the Human Race», écrit par l’historien et journaliste Walter Isaacson, est un profil de la lauréate du prix Nobel 2020 Jennifer Doudna et un aperçu des frontières de l’édition génétique. Publié en 2021, «The Code Breaker» était l’un des titres de non-fiction scientifique les plus attendus de l’année, faisant ses débuts au numéro un sur la liste des best-sellers de non-fiction du «New York Times». Le livre était particulièrement pertinent étant donné son exploration du rôle des technologies d’édition génétique comme CRISPR dans la lutte contre les pandémies virales comme la COVID-19. Ancien rédacteur en chef de «Time», Isaacson a également écrit la biographie à succès «Steve Jobs» (2011).

Ce guide fait suite à l’édition 2021 de Simon et Schuster, Royaume-Uni. «The Code Breaker» est un récit de la science de l’édition génétique, commençant par la découverte des concepts d’évolution et d’hérédité. Il se concentre principalement sur Jennifer Doudna, qui a reçu le prix Nobel de chimie 2020 aux côtés de la microbiologiste française Emmanuelle Charpentier pour leurs travaux sur l’outil d’édition génétique CRISPR. Bien que Doudna soit au centre du livre, Isaacson rend également hommage aux nombreux autres scientifiques qui ont rendu son travail possible. CRISPR a un énorme potentiel en tant qu’outil permettant de guérir les maladies, mais l’éthique de la mise à disposition de l’édition génétique sur le marché libre doit être soigneusement étudiée. Ayant grandi à Hawaï, Doudna est devenue une fervente étudiante de la nature. La lecture de «The Double Helix» de James Watson à l’âge de 12 ans l’a propulsée vers la chimie et la génétique. «La double hélice» est le récit de Watson sur sa découverte, lauréate du prix Nobel, de la structure en double hélice de l’ADN. Doudna aimait que «La Double Hélice» se déroule comme un roman policier et mettait en vedette la brillante chimiste Rosalind Franklin, dont l’équipe de Watson s’est appropriée le travail. L’exemple de Franklin a prouvé à Doudna que les femmes pouvaient devenir scientifiques. Titulaires d’un doctorat en chimie, Doudna et son mari Jamie Cate ont trouvé leur foyer à l’Université de Californie à Berkeley. Bientôt, le couple eut un fils unique, Andrew. L’intérêt particulier de Doudna était de comprendre la structure des molécules biologiques. Doudna pensait que la structure d’une molécule devait être entièrement visualisée avant de pouvoir comprendre sa fonction. Aucune molécule n’a plus attiré son attention que l’ARN, le frère négligé de l’ADN des superstars. En 2011, Doudna a rencontré la microbiologiste française Emmanuelle Charpentier lors d’une conférence. Les deux femmes ont décidé de travailler à comprendre comment fonctionne CRISPR, une technologie utilisée par les microbes pour lutter contre les virus. Les bactéries mémorisent une partie du code d’un virus attaquant et la copient dans leur propre séquence génétique. Si le virus réapparaît, les bactéries utilisent ces séquences espaceurs pour reconnaître et détruire le virus. Des scientifiques, dont Charpentier, ont découvert que le complexe CRISPR comporte trois composants essentiels : le crRNA (CRISPR RNA), qui contient une partie du code génétique du virus ; une molécule appelée tracrRNA, qui provoque la création de crRNA ; et une classe d’enzymes appelées Cas ou enzymes associées à CRISPR. Doudna et Charpentier ont déterminé le mécanisme précis du système à trois composants. Le crRNA guide le complexe vers une séquence d’ADN similaire ; le tracrRNA, qui crée le crRNA, s’accroche à l’ADN comme une poignée ; puis l’enzyme Cas, semblable à des ciseaux, coupe l’ADN. Ce mécanisme était un hack dont les humains avaient désespérément besoin pour lutter contre les maladies virales. Cependant, son potentiel s’étend bien au-delà des virus : CRISPR pourrait potentiellement être utilisé pour éliminer les cancers dans les cellules humaines, ce qui en ferait une découverte véritablement capitale. Les découvertes de Doudna et Charpentier ont été publiées dans la revue «Science» en 2012 et ont valu au duo une renommée instantanée. Cependant, à peu près à la même époque, George Church de la Harvard Medical School et Feng Zhang du Broad Institute du MIT-Harvard travaillaient également séparément sur les systèmes CRISPR. Bientôt, les trois groupes se sont retrouvés entraînés dans une course acharnée, Zhang et Doudna se disputant les brevets permettant d’utiliser CRISPR dans les cellules humaines. Bien que Zhang ait finalement obtenu le brevet, l’équipe de Doudna a ensuite remporté une réclamation parallèle. Outre le traitement de maladies telles que l’anémie falciforme, CRISPR peut également être utilisé comme outil d’édition de gènes dans les cellules germinales ou reproductrices, apportant ainsi des modifications héréditaires. Par exemple, comme l’a montré George Church, le gène CCR5 peut être neutralisé dans les cellules embryonnaires pour éliminer le VIH. Cependant, l’idée de modifier les gènes dans les cellules germinales est extrêmement controversée. Peut-il être utilisé pour éliminer, par exemple, le gène de petite taille d’une lignée familiale? Est-ce que ce serait éthique? Doudna a d’abord été troublée par l’idée de l’édition génétique activée par CRISPR chez l’homme en raison de son potentiel d’utilisation abusive comme arme de bioterrorisme. Elle a commencé à collaborer avec l’agence gouvernementale Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour rechercher des mécanismes de neutralisation CRISPR. Alors que la communauté scientifique débattait de l’éthique de l’édition génétique, un autre scientifique a pris tout le monde au dépourvu. En 2018, He Jiankui a modifié le gène CCR5 dans des embryons jumeaux issus d’un père séropositif et d’une mère sans VIH. Les premiers bébés génétiquement modifiés sont nés en Chine en novembre 2018, provoquant une onde de choc dans la communauté scientifique. La principale objection aux modifications de Jiankui était qu’elles n’étaient pas médicalement nécessaires, puisque la transmission du VIH du parent à l’enfant peut être stoppée par d’autres moyens. Jiankui a ensuite été incarcéré pour son travail et interdit de recherche en biotechnologie. Malgré les travaux de Jiankui, il n’existe pas de moratoire international absolu sur l’édition génétique des cellules germinales. Cependant, les débats sur l’éthique de l’édition génétique se poursuivent. CRISPR est une technologie si simple et adaptable qu’elle peut être conçue même pour des améliorations génétiques. Déjà, des biohackers comme Josiah Zayner s’efforcent de rendre les kits CRISPR disponibles sur le marché libre. L’un de ces kits, disponible en ligne, peut être utilisé pour faire développer les muscles d’une grenouille. Cela a soulevé une foule de questions sur ce qui se passerait si la technologie tombait entre de mauvaises mains, si les gens devraient être capables de modifier leurs embryons pour créer des bébés parfaits, si la suppression des gènes responsables de la maladie et de la souffrance diminuerait l’empathie humaine et si le Le peintre Van Gogh aurait créé ses chefs-d’œuvre si son génome avait été modifié pour lutter contre la maladie mentale. Ce sont là des questions importantes et pertinentes, auxquelles Isaacson, il est vrai, n’a pas de réponse. La critique la plus pertinente à l’encontre de l’édition génétique vient peut-être de Feng Zhang, qui estime que cette technologie coûteuse ne fera qu’aggraver les inégalités sociales si les parents riches sont en mesure d’acheter de «meilleurs» gènes à leurs enfants. Contrairement à Zhang, les opinions de Doudna sur l’avenir de l’édition génétique sont plus optimistes. Même si elle a d’abord ressenti une «horreur viscérale» à l’idée de créer une boîte à outils potentielle pour les futurs Frankenstein, elle a fini par croire que le potentiel de sauvetage de CRISPR l’emporte sur ses dangers. Pour une personne souffrant d’une maladie débilitante comme la maladie de Huntington, dans laquelle les muscles meurent lentement, un traitement d’édition génétique serait un miracle. Le point de vue de Doudna sur la nécessité de la technologie d’édition génétique était prémonitoire. En 2020, lorsque la pandémie de coronavirus s’est propagée à travers le monde, des laboratoires comme ceux de Doudna et Zhang ont immédiatement commencé à travailler sur des tests de diagnostic basés sur CRISPR. Lorsque de tels tests sont largement disponibles, ils peuvent changer la donne dans la détection précoce des virus, ainsi que dans la production de thérapies antivirales et de vaccins basés sur CRISPR. Puisqu’il est peu probable que le Covid-19 soit la dernière pandémie de notre époque, l’édition génétique qui rend les humains immunisés contre les virus est une nécessité du moment. Isaacson est d’accord avec l’approche mesurée de Doudna. Il estime que les progrès dans le domaine de l’édition génétique doivent se poursuivre, avec des freins et contrepoids en place. Pour cela, les scientifiques devront collaborer avec les humanistes. Isaacson suggère également que tout le monde étudie l’édition génétique et se familiarise avec le code génétique, un peu comme les enfants d’aujourd’hui apprennent le codage numérique. La biotechnologie est sur le point de devenir la prochaine grande révolution scientifique du 21e siècle, et l’apprentissage de son langage permettra aux gens d’utiliser la technologie à bon escient.