Dans quelle mesure sommes-nous vraiment près de guérir le cancer avec CRISPR?

Les adeptes de l'actualité scientifique et sanitaire, en particulier ceux atteints d'une maladie en phase terminale, peuvent avoir l'impression que l'aube d'une nouvelle ère sans maladie est sur nous - et cette idée n'est nulle part plus évidente que dans le dernier mot à la mode des sciences de la santé, CRISPR.

Avec cet outil, une forme de génie génétique, les scientifiques peuvent modifier un génome, c'est-à-dire modifier un ensemble de gènes parmi les dizaines de milliers contenus dans l'ADN d'un organisme. Avec CRISPR, les scientifiques peuvent avoir la capacité d'éliminer ou de corriger des gènes pathogènes ou d'en insérer de nouveaux qui pourraient théoriquement guérir des maladies, y compris le cancer.

Mais la technologie comporte à la fois des avantages et des risques potentiels. [10 choses étonnantes que les scientifiques viennent de faire avec CRISPR]

Deux importantes études CRISPR publiées ce mois-ci soulignent la promesse et les préoccupations. Le premier, issu d'une équipe multi-instituts dirigée par des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) et publié dans la revue Nature, a révélé un nouveau moyen plus efficace de modifier le génome à l'aide de CRISPR. Cette méthode, qui utilise des champs électriques, a suscité des éloges de la part de l'établissement de recherche biomédicale, comme en témoignent de nombreux reportages..

La deuxième étude, du laboratoire d'Allan Bradley au Wellcome Sanger Institute en Angleterre, publiée quelques jours plus tard dans la revue Nature Biotechnology, a suggéré que l'édition de gènes CRISPR pourrait faire plus de dégâts que les scientifiques ne le pensaient..

Alors que se passe-t-il? Et à quel point les scientifiques sont-ils proches d'utiliser CRISPR pour traiter efficacement le cancer??

CRISPR devient plus croustillant

CRISPR est un outil parmi tant d'autres dans le domaine du génie génétique vieux de 40 ans, qui a fait irruption sur la scène en 2012. La technologie offre une précision sans précédent dans l'édition du génome - c'est-à-dire en ouvrant un brin d'ADN et en corrigeant une erreur saisie dans le code génétique. CRISPR n'est pas la première méthode d'édition des gènes, mais elle semble être la plus précise à ce jour.

Voici comment cela fonctionne: les CRISPR, abréviation de courtes répétitions palindromiques régulièrement espacées (ne vous inquiétez pas - la plupart des scientifiques ne s'en souviennent pas), sont des étendues d'ADN trouvées dans des bactéries et d'autres microbes. Ces micro-organismes utilisent les CRISPR pour trouver et éliminer l'ADN viral qui a envahi leurs génomes. C'est un système de défense hôte. Les CRISPR et les protéines associées, telles que Cas9, extraient essentiellement l'ADN viral et réparent les choses.

La technologie entre tout juste maintenant dans le domaine des applications cliniques, avec encore seulement une poignée de patients recevant le traitement, tous à partir de 2017. Cependant, CRISPR est maintenant utilisé - largement et remarquablement bien - dans la création d'animaux de laboratoire et de lignées cellulaires avec des gènes clés caractéristiques qui aident les scientifiques à mieux étudier les maladies humaines.

À cet égard, une partie de la promesse CRISPR a déjà été réalisée en termes de "faire réellement progresser le paysage de la recherche en biomédecine d'une manière que personne ne pensait possible", a déclaré Fyodor Urnov, directeur adjoint de l'Altius Institute for Biomedical Sciences à Seattle, qui utilise CRISPR et d'autres méthodes pour modifier les gènes humains en laboratoire. [7 maladies que vous pouvez découvrir grâce à un test génétique]

Et quant à l'autre promesse, l'application clinique, "Il y a vraiment de bonnes nouvelles à l'horizon", a déclaré Urnov .

CRISPR progresse - et pièges

Pour que CRISPR fonctionne, les brins courts doivent d'abord pénétrer dans le noyau d'une cellule, où se trouve l'ADN. Pour y transporter les CRISPR, les scientifiques utilisent des virus modifiés, une méthode de livraison vieille de plusieurs décennies. Ces virus inoffensifs envahissent la cellule, comme ils ont l'habitude de le faire, et déposent le paquet. Mais la fabrication de ces virus en grand nombre pour un usage clinique peut prendre des mois ou un an, et les patients gravement malades n'ont généralement pas si longtemps à attendre..

C'est pourquoi le nouvel article Nature a suscité tant d'enthousiasme et d'éloges. Dans ce travail, les scientifiques ont utilisé la stimulation électrique, et non des virus, pour transporter du matériel génétique dans le noyau cellulaire. C'est ce qu'on appelle «l'électroporation», et cela raccourcit le processus à quelques semaines. La méthode pourrait considérablement accélérer les efforts de recherche.

Mais l'autre nouvelle étude, bien qu'elle ne fasse pas référence aux recherches sur la stimulation électrique, a averti que CRISPR reste en proie à des dangers. La technique peut modifier plus de parties de l'ADN que les scientifiques ne le pensaient, y compris les parties situées plus loin de la région ciblée par CRISPR, ont déclaré les chercheurs..

En bref, CRISPR peut trop couper, et en fonction de ce qui est coupé, cette inexactitude pourrait causer des problèmes, ont écrit les chercheurs. Les scientifiques utilisant CRISPR pourraient par inadvertance découper un gène de suppression du cancer, par exemple.

Et ces erreurs pourraient survenir quel que soit le mécanisme de ferry utilisé, qu'il s'agisse d'électroporation ou de vecteur viral, a déclaré l'auteur principal de l'étude Michael Kosicki, un étudiant diplômé du Wellcome Sanger Institute en Angleterre. .

Mais Urnov, qui n'a participé à aucune des deux études, a déclaré qu'il mettait en garde contre les conclusions générales du deuxième article. Cette étude a utilisé des cellules de souris, pas des cellules humaines de qualité clinique, et n'a pas utilisé une souche CRISPR-Cas9 conçue pour un usage clinique, a-t-il déclaré. Vous ne pouvez pas comparer le clivage hors cible observé dans l'ADN de la souris à ce qui pourrait se produire dans les études sur l'homme, a-t-il ajouté..

Aux États-Unis et en Europe, aucun essai clinique ne commencerait sans passer par un "examen rigoureux de l'innocuité", a déclaré Urnov..

Il y a deux principaux problèmes de sécurité: 1) s'assurer que le changement génétique a été effectué correctement, sans couper d'autres régions, un danger que la deuxième étude a mis en évidence et 2) garantir que le changement génétique d'intérêt, même s'il est effectué correctement, est sûr et qu'il est la modification ou la suppression n'a pas de ramifications imprévues.

Ce que les patients atteints de cancer doivent savoir

CRISPR a le potentiel de révolutionner la thérapie du cancer, principalement dans le domaine de l'immunothérapie. En immunothérapie anticancéreuse, le traitement transforme génétiquement des cellules immunitaires appelées cellules T pour trouver et tuer les cellules cancéreuses, comme s'il s'agissait d'un virus du rhume. En 2017, la Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé deux médicaments pour un type d'immunothérapie appelé immunothérapie aux récepteurs d'antigènes chimériques (CAR-T). Aucun traitement n'impliquait CRISPR, cependant.

Mais les médecins du monde entier utilisent à la fois l'immunothérapie traditionnelle et les nouvelles techniques CRISPR pour augmenter le nombre de types de cancer qu'ils peuvent traiter de manière fiable, bien que tous au niveau expérimental préliminaire..

Si vous êtes atteint d'un cancer, la première chose que vous devez réaliser est que vous ne voulez pas nécessairement avoir besoin de ces thérapies expérimentales. Si vous en avez besoin, cela signifie que les traitements conventionnels - chimiothérapie, radiothérapie et chirurgie - ont échoué. [7 effets secondaires du traitement du cancer et comment y faire face]

La deuxième chose que les patients atteints de cancer doivent comprendre est que les traitements CRISPR expérimentaux sont, eh bien, expérimentaux et ne sont pas disponibles pour beaucoup. Ces traitements sont offerts principalement dans les hôpitaux de recherche et ne fonctionnent pas pour la majorité des patients. Les médecins de ces contextes essaient de déterminer si et comment ces thérapies fonctionnent, ou comment elles doivent être modifiées, de sorte que ces médecins doivent recruter des patients-volontaires qui ont des types de cancer bien définis..

Voici donc la question clé: à quel point sommes-nous vraiment près de guérir le cancer avec CRISPR? Bien sûr, aucun expert ne peut le dire avec certitude. Urnov a déclaré qu'il était convaincu que la technologie CRISPR apportera de plus en plus de remèdes à un large éventail de maladies, y compris certains types de cancer, dans les prochaines années..

Le Dr Alexander Marson de l'UCSF, auteur principal de l'étude d'électroporation, a suggéré que nous pourrions obtenir une réponse sur les applications de CRISPR contre le cancer assez rapidement. Son équipe espère soigner les frères et sœurs qui ont une maladie auto-immune si rare qu'elle n'a pas de nom. Les cellules T de ces patients ont déjà été corrigées en utilisant la méthode de ciblage de gène non viral en laboratoire. Le but est de transférer les cellules corrigées aux enfants pour traiter leur maladie. Un travail important reste à faire pour développer des cellules corrigées de qualité clinique, tester leur sécurité et obtenir une approbation réglementaire, a déclaré Marson. .

Marson et d'autres membres de cette équipe s'associent également avec le Parker Institute for Cancer Immunotherapy à San Francisco pour concevoir des cellules afin de traiter une variété de cancers, maintenant que la reprogrammation des cellules immunitaires médiée par CRISPR peut être effectuée de manière aussi efficace sans dépendre de virus..

Ceci, hypothétiquement, accélérerait le rythme de l'entrée du CRISPR dans les études cliniques et de son arrivée en tant que traitement traditionnel..

Suivez Christopher Wanjek @wanjek pour des tweets quotidiens sur la santé et la science avec une touche humoristique. Wanjek est l'auteur de "Food at Work" et "Bad Medicine". Sa chronique, Bad Medicine, apparaît régulièrement sur .