Non. CRISPR (qui signifie Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) est une famille de séquences d’ADN, observées à l’origine chez les bactéries et dérivées de l’ADN viral lors de l’infection initiale. CRISPR agit comme un système de défense pour protéger ces cellules bactériennes lors d’invasions virales ultérieures. La séquence d’ADN CRISPR est transcrite dans la cellule bactérienne sous forme d’un ARN, qui sert de guide spécifique à une protéine associée à CRISPR (appelée nucléase Cas) qui clive l’acide nucléique viral dans une région complémentaire de la séquence CRISPR, désactivant ainsi le virus. Il existe une variété de types de CRISPR/Cas avec différentes capacités de reconnaissance de séquence et de clivage. Le système CRISPR-Cas a été adapté pour être utilisé comme outil de modification du génome en y substituant des séquences d’acides nucléiques guides spécifiquement construites qui indiquent à la protéine Cas de couper une séquence cible particulière dans l’ADN d’un organisme. Ce système s’est avéré très efficace dans de nombreux types de cellules et peut être utilisé pour ajouter, supprimer ou modifier la séquence d’un gène cible dans le génome d’un organisme. Les outils basés sur CRISPR/Cas sont en cours de développement en tant que thérapies pour plusieurs maladies génétiques. Ils sont également utilisés comme méthode pour développer des impulsions génétiques synthétiques. Pour plus d’informations : https://www.youtube.com/watch?v=UKbrwPL3wXE https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-7

L’impulsion génétique est un processus qui promeut ou favorise l’héritage de certains gènes d’une génération à l’autre. Depuis le début du 20e siècle, les scientifiques ont découvert plusieurs types d’éléments génétiques égoïstes présents naturellement dans les génomes de nombreuses espèces. Ces éléments génétiques naturels sont capables de favoriser leur propre transmission par rapport au reste des gènes du génome indépendamment du fait que leur présence soit neutre ou même nuisible à l’organisme individuel dans son ensemble – dans ce cas, on parle d’impulsion génétique naturelle.

Les exemples d’impulsions génétiques naturelles incluent les gènes d’endonucléase « homing » présents dans toutes les formes de vie microbienne, les éléments transposables présents dans de nombreuses plantes et de nombreux animaux, et la distorsion de ségrégation méiotiques, également présente dans diverses plantes et divers animaux.

Les impulsions génétiques synthétiques utilisent les techniques de la biotechnologie moléculaire moderne pour obtenir des effets similaires à ceux observés dans un plus grand nombre d’organismes avec les impulsions génétiques naturelles. Ainsi, les organismes porteurs d’impulsion génétique sont considérés comme génétiquement modifiés, bien que le mécanisme synthétique qu’ils portent puisse fonctionner de manière très comparable à une impulsion génétique naturelle. Les gènes synthétiques peuvent être utilisés pour introduire de nouvelles caractéristiques dans une population d’organismes, tels que les moustiques ou les souris, en l’espace de quelques générations seulement.

Pour plus d’informations: https://www.geneconvenevi.org/types-of-gene-drive/

https://www.science.org.au/support/analysis/reports/synthetic-gene-drives-australia-implications-emerging-technologies/appendix

Les moustiques à impulsion génétique sont un type de moustiques génétiquement modifiés. Dans les deux cas, les moustiques de l’espèce ciblée sont modifiés à l’aide de la biotechnologie moderne pour présenter un ou plusieurs traits différents des moustiques de type sauvage (non modifiés) de la même espèce. Un exemple de nouveau trait souhaitable serait une diminution de la capacité des moustiques modifiés à transmettre des maladies telles que le paludisme ou la dengue. Les modifications peuvent consister à changer la séquence des gènes existants, à désactiver ou à exciser des gènes existants ou à introduire de nouveaux gènes ou d’autres éléments génétiques dans le génome du moustique.

Lorsqu’il n’est pas couplé avec un système d’impulsion génétique, un gène (y compris toute modification génétique introduite) est généralement transmis à la progéniture par l’accouplement de moustiques modifiés avec des moustiques de type sauvage selon le modèle d’hérédité standard (Mendélien), où chaque gène a 50 % de chances d’être transmis par le parent à la génération suivante. Si le gène ou la modification génétique est associé à un coût d’adaptation (réduction de la compétitivité), le trait correspondant devrait disparaître de la population au fil du temps. Si le coût d’adaptation est important, le(s) gène(s) introduit(s) peut (peuvent) disparaître rapidement ; ce serait le cas, par exemple, si la modification entraînait une réduction de la fertilité chez les moustiques qui en étaient porteurs.

Lorsqu’elle est couplée avec une impulsion génétique, la modification génétique est héritée de manière préférentielle. Le nouveau trait associé finira par devenir dominant dans la population, car plus de 50% (parfois presque 100%) de la progéniture issue d’accouplements entre des moustiques à impulsion génétique et leurs homologues de type sauvage hérite de la modification.

Pour plus d’informations : https://www.geneconvenevi.org/gene-drive-defined/

L’édition de gènes (ou génomique) consiste à modifier l’ADN d’un organisme, tandis que l’impulsion génétique fait référence à un modèle d’hérédité.

Le terme « édition génomique » est utilisé pour décrire des modifications relativement précises du génome réalisés à l’aide d’un certain nombre d’outils qui fonctionnent comme des ciseaux moléculaires (techniquement appelés endonucléases – protéines qui coupent les acides nucléiques tels que l’ADN et l’ARN). Le système CRISPR-Cas est une version populaire et puissante des ciseaux moléculaires pour l’édition génomique. L’édition génomique est utilisée à diverses fins, notamment pour la recherche scientifique fondamentale et le développement de nouveaux traitements pour les maladies.

L’édition génomique peut également être utilisée pour créer des gènes en laboratoire. L’un des mécanismes utilisés à cet effet est un composant du système d’édition génomique CRISPR-Cas. Il existe également d’autres moyens par lesquels les chercheurs peuvent obtenir les schémas d’hérédité préférentielle qui caractérisent l’impulsion génétique.

Pour plus d’informations :
https://www.genome.gov/about-genomics/policy-issues/what-is-Genome-Editing https://www.scientificamerican.com/video/what-is-crispr-and-why-is-it-so-important/ https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-7

Les technologies d’impulsion génétique synthétiques sont actuellement (2023) en phase de découverte et ne sont testées qu’en laboratoire dans le cadre de recherche et de développement en cours. Aucune technologie d’impulsion génétique n’est utilisée en dehors du laboratoire. Toutefois, des efforts sont en cours pour tracer les bases techniques et réglementaires qui permettront de prendre des décisions éclairées sur les essais potentiels sur le terrain et l’utilisation à grande échelle des technologies d’impulsion génétique.

Non. Il existe différents types d’impulsion génétique et certains sont conçus pour perdre leur effet au bout d’un certain temps (système auto-limitatif). Dans ce cas, la modification devrait disparaître de la population en l’absence de lâchers répétés de l’organisme à impulsion génétique. Un autre type est décrit comme « autonome ». Dans ce cas, la modification héréditaire est censée s’établir de manière stable au sein de populations interfécondes de l’espèce cible. Ce type de modification a suscité des inquiétudes quant à l’irréversibilité des effets au niveau de la population. Toutefois, les scientifiques travaillent actuellement sur les moyens d’arrêter ou d’inverser les effets de ces impulsions. Bien que ces méthodes ne soient pas encore au point, il s’agit d’un besoin reconnu et d’un sujet de recherche actif. (Voir aussi « Que savons-nous des risques liés à l’impulsion génétique ? »)

Pour plus d’informations:

Non. L’impulsion génétique se produit fréquemment dans la nature, dans de nombreux organismes, sans aucune intervention humaine. Les génomes de tous les organismes contiennent des gènes qui présentent un mécanisme d’impulsion génétique. Barbara McClintock a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1983 pour sa découverte des transposons ou « gènes sauteurs » qui présentent un mécanisme d’impulsion génétique. On sait aujourd’hui que les transposons sont courants et abondants dans les génomes de tous les organismes et que leur importance est bien documentée. Il existe de nombreux autres mécanismes naturels créant une hérédité préférentielle des gènes, des allèles et des chromosomes.

Pour plus d’informations :

Tous les organismes à impulsion génétique ne sont pas génétiquement modifiés, car les éléments génétiques dotés d’une capacité d’impulsion sont présents dans la nature. En fait, tous les génomes qui ont été examinés à ce jour contiennent des impulsions génétiques naturelles. Les techniques de la biologie moléculaire moderne ont permis d’imiter divers types d’impulsion génétique naturelle en laboratoire, et les systèmes d’impulsion génétique créés à l’aide de la technologie de l’ADN recombinant sont appelés impulsions génétiques synthétiques.

L’impulsion génétique est un phénomène génétique et n’est pas une « invention ». Le terme fait référence à un modèle d’hérédité que l’on trouve couramment dans la nature. En s’inspirant de ces nombreux exemples naturels connus depuis des décennies, les scientifiques travaillent en laboratoire pour mettre au point des systèmes d’impulsion génétique qui puissent introduire des traits génétiques chez certains insectes ou d’autres animaux ou plantes de manière à avoir un impact sur les populations dans l’intérêt de la santé publique, de la protection de l’environnement ou de l’agriculture.

Pour plus d’informations :

Les scientifiques ont proposé des moyens d’utiliser l’augmentation de l’hérédité d’un élément génétique qui caractérise l’impulsion génétique pour développer des solutions à des problèmes auparavant insolubles pour la santé publique, la sécurité alimentaire et la biodiversité. Par exemple, les technologies d’impulsion génétique ont été proposées pour résoudre des problèmes de santé publique tels que la transmission d’agents pathogènes transmis par des arthropodes, des problèmes agricoles causés par des insectes nuisibles, des mauvaises herbes, des agents pathogènes des plantes, et des problèmes de conservation causés par des espèces envahissantes.

Pour plus d’informations :
https://genedrivenetwork.org/resources/factsheets/7-factsheet-whats-a-gene-drive-july-2018-2/file

Les systèmes d’impulsion génétique se propagent par l’accouplement entre des individus porteurs du système d’impulsion et d’autres qui ne le sont pas. Tous les systèmes d’impulsion génétique ont le potentiel de se propager dans une certaine mesure. La caractéristique déterminante de l’impulsion génétique est la transmission préférentielle à la génération suivante, ce qui se traduit par une augmentation de la fréquence de l’élément d’impulsion génétique (propagation) au sein de la population cible. Certaines technologies d’impulsion génétique sont conçues avec des limitations temporelles ou spatiales sur le degré de propagation anticipé, et l’impulsion génétique devrait donc rester plus localisée.

Pour plus d’informations :
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233

L’augmentation de l’hérédité d’un gène (modifié ou naturel) qui caractérise l’impulsion génétique entraînera une augmentation de la fréquence ou de la prévalence de ce gène au sein de la population d’organismes dans laquelle il a été introduit. En fonction des caractéristiques de l’impulsion génétique, la quasi-totalité des membres d’une population interféconde de l’espèce cible pourra éventuellement contenir la modification. La propagation de l’impulsion génétique à partir des individus initialement introduits dans la population plus large peut être comparée à l’ondulation créée lorsqu’une goutte d’eau touche une flaque d’eau calme.

Les systèmes d’impulsion génétique sont un type de biocontrôle génétique dans lequel des variantes génétiques ou des formes génétiquement modifiées d’une espèce cible servent d’agents de contrôle de manière à réduire ou à éliminer la menace que représente une espèce cible. Dans le cas des technologies d’impulsion génétique, la variation génétique ou la forme génétiquement modifiée de l’espèce cible est fertile et capable de transmettre efficacement la modification génétique responsable de l’effet de biocontrôle aux générations suivantes, de sorte qu’en fin de compte, tous les individus d’une population ou la plupart d’entre eux seront porteurs de la modification. Comme d’autres formes de biocontrôle génétique, l’impulsion génétique peut être utilisée dans les domaines de la santé publique, de l’agriculture et de la conservation.

Pour plus d’informations :

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK379277/