L'édition génétique, notamment via l'outil CRISPR-Cas9, offre une nouvelle approche pour la conservation des espèces menacées. Cette technologie permet de modifier l'ADN des organismes pour les rendre plus résistants aux défis environnementaux, comme le réchauffement climatique. Cependant, son utilisation soulève des questions éthiques et des incertitudes quant aux conséquences à long terme.
Points Clés
- L'édition génétique avec CRISPR-Cas9 est une technologie puissante et accessible.
- Elle peut rendre les espèces plus résistantes aux changements climatiques, comme les coraux.
- Des applications existent déjà pour l'agriculture et la lutte contre les ravageurs.
- Des questions éthiques et des risques d'effets secondaires non intentionnels persistent.
- La nécessité d'agir face à la crise climatique pousse à considérer ces solutions technologiques.
L'accessibilité de l'édition génétique
En seulement treize ans, l'outil d'édition génomique CRISPR-Cas9 est devenu une technologie puissante et adaptable. Initialement inspiré d'un mécanisme de défense bactérien, il permet de modifier l'ADN avec une grande précision. Ce processus, qui semblait autrefois complexe, est désormais accessible.
Pour environ 2 000 dollars, il est possible d'acquérir le matériel nécessaire, incluant un microscope, un injecteur de précision et une quantité suffisante de CRISPR-Cas9. Cette accessibilité rend la manipulation génétique possible pour un nombre croissant de chercheurs et même d'amateurs avertis.
Le saviez-vous ?
Le système CRISPR-Cas9 a été développé à partir d'un mécanisme de défense naturel des bactéries contre les virus. Les bactéries intègrent des fragments d'ADN viral dans leur génome pour reconnaître et neutraliser de futures attaques.
Applications et promesses de CRISPR-Cas9
L'édition génétique a des applications variées. Elle peut cibler les gènes des plantes et des animaux. Elle promet des traitements pour des maladies à composante génétique. La technologie peut également modifier des traits héréditaires comme la couleur des yeux, la taille ou la performance cognitive.
Dans l'agriculture, le CRISPR-Cas9 a déjà rendu les cultures plus productives. Il a rendu les fruits plus sucrés et réduit la consommation d'eau pour la culture du riz. L'outil peut également rendre stériles des ravageurs, comme la lucilie bouchère ou les moustiques porteurs du paludisme, ce qui pourrait conduire à leur extinction.
« Il s'avère que jouer à Dieu n'est ni difficile ni coûteux. »
L'édition génétique offre également la possibilité de 'dédé-éteindre' des animaux. En avril, la société de biotechnologie Colossal Biosciences a présenté des 'loups terribles' qui, selon eux, ont été ramenés à l'existence. Bien que ces loups n'aient que quelques gènes modifiés par rapport aux loups gris modernes, cette avancée montre le potentiel de la technologie.
Les récifs coralliens : un enjeu majeur
Les récifs coralliens sont des écosystèmes essentiels. Ils couvrent moins de 1 % des océans, mais abritent un quart des poissons marins. Ils protègent les côtes des tempêtes et de l'élévation du niveau de la mer. Ils génèrent des centaines de milliards de dollars par an grâce au tourisme et à la pêche.
Cependant, les coraux sont menacés d'extinction. L'acidification des océans et la hausse des températures dépassent leur capacité d'adaptation. Les millions de polypes qui composent un récif dépendent d'une relation symbiotique avec les algues. Ces algues transforment la lumière du soleil en nourriture. Sous l'effet du stress thermique, les coraux expulsent leurs algues, laissant le récif blanchi et vulnérable.
Contexte de la Crise des Coraux
Une étude récente publiée dans Nature indique que 70 % des récifs coralliens de l'Atlantique seront morts ou mourants d'ici 2040 si les conditions de réchauffement actuelles persistent. Si le réchauffement dépasse 2 °C au-delà des niveaux préindustriels, près de 99 % des systèmes récifaux cesseront de croître d'ici 2100. La moyenne actuelle est de 1,3 °C et pourrait atteindre 1,7 °C dès 2027, selon l'Organisation Météorologique Mondiale.
La génétique au service de la conservation
Des scientifiques explorent l'idée d'utiliser CRISPR pour créer des coraux plus résistants à la chaleur. Cela pourrait donner aux coraux une meilleure chance de survie dans un environnement marin réchauffé. Cela soutiendrait également les industries humaines qui dépendent des récifs.
Phillip Cleves, chercheur au Carnegie Institute for Science, étudie la génétique des coraux. Il a découvert que la désactivation du gène HSF1 réduit la tolérance thermique des coraux. Ce gène, présent chez presque toutes les espèces, influence la réponse des organismes à la chaleur.
Cette découverte est une étape vers l'ingénierie d'organismes plus résistants à la chaleur. Les scientifiques pourraient manipuler le gène HSF1 pour augmenter la tolérance thermique. Ces travaux sont parmi les premières applications non commerciales de CRISPR-Cas9 à des fins de conservation.
Défis éthiques et incertitudes
L'idée de modifier la nature pour corriger nos erreurs divise les scientifiques et les écologistes. Certains estiment que l'urgence est telle que nous n'avons pas le temps de débattre de l'éthique. D'autres craignent les conséquences imprévues et remettent en question la définition de ce qui est naturel.
« CRISPR nous offre de nouvelles options », a déclaré Christopher Preston, philosophe de l'environnement à l'Université du Montana. « La question à un million de dollars est : comment décider ? Quelles parties du monde devrions-nous laisser aux processus évolutifs naturels, et quelles parties devrions-nous saisir et concevoir pour qu'elles fonctionnent mieux ? »
L'évolution ne suit pas le rythme du changement climatique. Selon Preston, il nous appartient de l'aider. Pour les coraux, les avantages sont si importants que les maintenir en vie, même modifiés génétiquement, justifie les risques.
Cependant, l'édition génétique n'est pas sans risques. Les expériences de Cleves avec les coraux montrent que la tolérance à la chaleur est probablement polygénique, influencée par plusieurs gènes. Cibler un seul gène pourrait ne pas suffire ou entraîner des effets secondaires.
Exemple de l'expérimentation
Lors d'une expérience sur des embryons de poisson zèbre, la désactivation du gène Rx3 a entraîné des poissons sans yeux. Mais beaucoup étaient également chétifs ou présentaient des nageoires déformées. Cela souligne la nécessité d'anticiper les conséquences inattendues.
L'avenir de l'édition génétique pour l'environnement
La technologie CRISPR-Cas9 n'est pas infaillible. Elle n'est jamais précise à 100 %. Des modifications « hors cible » peuvent se produire. La plupart ne posent pas de problème, mais certaines peuvent être néfastes. En laboratoire, cela est acceptable, mais dans l'environnement, cela pourrait être dangereux.
Malgré les risques, les scientifiques continuent d'explorer ces solutions. Le châtaignier américain, presque éteint par un champignon invasif, est un exemple. Des efforts sont faits pour créer une souche résistante à la maladie grâce à l'édition génétique.
D'autres projets visent à utiliser CRISPR pour nous protéger de nos propres excès. Des plantes génétiquement modifiées peuvent extraire des métaux lourds et des toxines des sols pollués. Des algues bleues-vertes modifiées peuvent absorber jusqu'à 20 % de CO2 supplémentaire par photosynthèse.
Le dilemme éthique
Restaurer une forêt de châtaigniers ou un récif corallien préserve la nature. Mais manipuler génétiquement le phytoplancton pour nettoyer nos erreurs soulève un risque moral. Avons-nous le droit de réécrire la nature pour perpétuer nos pratiques destructrices ?
Kate Quigley, écologiste moléculaire, estime que l'ingénierie de l'océan ou de l'atmosphère ne doit pas être prise à la légère. Elle souligne que la science est incroyable, mais que nous ne savons pas tout des conséquences imprévues. L'édition génétique ne pourra jamais remplacer tout ce qui est perdu à cause du réchauffement climatique.
Malgré tout, l'inaction a un coût élevé. Dans des zones comme les Caraïbes, où de nombreux récifs sont déjà dévastés, l'édition génétique pourrait devenir une option viable. La tolérance des gens pour les entreprises risquées pourrait changer rapidement à mesure que la situation se dégrade.
L'accès à la technologie CRISPR-Cas9 se répand. Son pouvoir est amplifié par l'intelligence artificielle. Il est essentiel d'équilibrer les avantages de son utilisation avec ses conséquences. Face à une catastrophe climatique quasi certaine, il faut aussi peser le coût de l'inaction.
