EPFL Magazine N° 24

ÉDITO

De la science et de l’éthique / On science and ethics


POINT FORT

CRISPR, au-delà de la génétique

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Une révolution dans le quotidien des chercheurs de l’EPFL


50 ANS DE L'EPFL

Rire et réfléchir avec des lauréats de l’Ig Nobel

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La place Cosandey au cœur des festivités du 50e


«J’imagine un campus qui soit exemplaire, un modèle de bonnes initiatives dans le futur»


ACTUALITÉS SCIENTIFIQUES

Un nouvel appareil pour mesurer l'eau contaminée par le fluorure

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Un transformateur pour passer des réseaux AC à DC


Echecs et intuition sont de précieux ingrédients


Mieux évaluer la sécurité des bâtiments frappés par un séisme


INTERVIEW

Javier Martín-Torres prépare la vie sur Mars

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VU ET ENTENDU SUR LE CAMPUS

Drôles de bêtes

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CAMPUS

EPFLoop à nouveau dans la compétition

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«La tendance naturelle d’un chercheur est de ne pas partager ses données»


Des consultations infirmières de premier recours


Les étudiants peuvent bénéficier des conseils des diplômés


Elisez la meilleure start-up


PLUME: la bibliothèque met en ligne ses collections patrimoniales


Un nouveau fonds de l'EPFL récompense neuf idées open science


Une politique open access pour l’Ecole


«Il n’y a pas deux cultures séparées, l’une scientifique et l’autre humaniste»


EPFLinnovators turns PhD students into genuine entrepreneurs


La beauté des ratés

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Diversity: from theory to practice and analysis


Easter Island as search field for EPFL students in architecture


Slackampus is back for the third edition


LECTURE

La sélection des libraires

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CULTURE

Exposition sur le bureau d'architecture Case Design de Mumbai

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C’est bientôt les Printemps de Sévelin


Le livre Dia-Logos présente les origines et l’impact de l’œuvre de Llull


AGENDA

Les événements à venir


ÉVÉNEMENTS

Les points forts des 50 ans de l’EPFL

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Une révolution dans le quotidien des chercheurs de l’EPFL

 

Des mutants à profusion
Dans son laboratoire de la faculté SV, Bruno Lemaitre étudie le système immunitaire à l’aide de mouches drosophiles. «Nous effectuons des mutations sur les gènes de drosophiles pour étudier leur rôle dans le système immunitaire. Pour connaître la fonction d’un gène, l’approche génétique consiste à le muter en le supprimant et regarder ce qu’il se passe.» Et avec CRISPR, muter un gène est devenu quasi un jeu d’enfant. Dans son laboratoire, il élève une centaine de lignées de mouches générées par CRISPR portant une mutation dans un gène donné et en produit une dizaine chaque année.
«Ce qui était impossible avant le devient, comme de muter un très grand nombre de gènes ou faire des doubles ou des triples mutants», explique le professeur. Grâce à cela, le laboratoire de Bruno Lemaitre a par exemple annoncé, fin février, une avancée majeure dans la compréhension de la première ligne de défense de notre système immunitaire, appelée «l’immunité innée». Il était jusqu’alors impossible de comprendre clairement le rôle des peptides antimicrobiens (PAM), de petites protéines produites par les animaux ayant des propriétés antibiotiques. L’existence de nombreux gènes codant ces peptides antimicrobiens empêcherait jusqu’à aujourd’hui leur étude.
Les chercheurs ont donc utilisé CRISPR pour détruire pas moins de 14 gènes différents codant des peptides antimicrobiens chez la mouche drosophile. En en supprimant un, plusieurs voire la totalité des 14 gènes, les scientifiques sont parvenus à déterminer leur rôle dans la défense contre les infections. Certains peptides antimicrobiens se sont avérés ultraspécifiques dans leur action, ciblant un pathogène particulier, ce qui était inattendu.

Les drosophiles avec des PAM mutés (rouge) laissent proliférer les bactéries (vertes) de façon incontrôlable, tandis que les mouches sauvages suppriment l’infection.

Manipuler l’expression du génome
Didier Trono, directeur du Laboratoire de virologie et génétique, travaille au niveau du génome des cellules. Pour lui, CRISPR fait partie de l’arsenal des outils génomiques puissants et élégants à disposition des chercheurs. «Nous l’utilisons comme un Stabiloboss plutôt que comme des ciseaux, précise le professeur. Il nous permet de cibler des régions du génome soit pour les activer soit pour les réprimer. En d’autres termes, on demande au système CRISPR de se percher sur des bouts d’ADN et, en le fusionnant avec d’autres protéines, il nous permet d’activer ou de réprimer la région sous-jacente. On arrive ainsi à manipuler l’expression du génome de manière chirurgicale, sans scalpel, avec des dérivatifs du système CRISPR.»
«C’est un exercice plus subtil que le couper-coller que certaines cellules n’apprécient d’ailleurs pas du tout. Si l’on essaie par exemple d’utiliser comme cible des cellules-souches embryonnaires humaines, elles réagissent à une coupure Cas9 avec une cascade d’événements entraînant leur mort.»

«Un vrai changement épistémologique»
Depuis plus de 30 ans, Denis Duboule travaille sur le génome de souris pour comprendre les mécanismes fondamentaux de l’évolution des mammifères. L’arrivée de CRISPR a été pour lui une révolution. Son Laboratoire de génomique du développement travaille notamment sur les mutations en voisinage, c’est-à-dire très proches sur un même chromosome. Dans ce cas-là, les mutations se transmettent avec beaucoup plus de probabilité d’une génération à l’autre. «Là, CRISPR est extraordinaire. Nous avons développé une méthode par électroporation, ce qui ne nécessite même plus de faire des injections. En outre, on agit sur des fertilisations in vitro, donc il faut moins de croisement de souris. Nous n’avons même plus besoin de faire des lignées de souris, tant la fréquence de la mutation est élevée – 50%.»
Toutefois, ajoute le professeur, «il y a très peu de choses que l’on peut faire aujourd’hui avec CRISPR que l’on ne pouvait pas faire avant.» Mais cette petite avancée technologique conduit à un grand changement épistémologique, c’est-à-dire des règles et des principes de la recherche.» Le fait de ne plus avoir de limite – de temps, de coûts, d’efficacité – fait que le design de l’expérience a changé. «On ne planifie plus l’expérience sur sa faisabilité mais sur l’intérêt scientifique. Avant on faisait ce qu’on pouvait faire, maintenant on se pose la question de de la façon dont on devrait le faire.»
Autre chamboulement: la confidentialité. «Avant, dans un colloque on pouvait parler de résultats non publiés car on savait qu’il fallait aux confrères deux ans pour faire la même chose. Aujourd’hui on est plus prudent. Car quand il fallait deux ans pour publier des résultats, il faut trois mois aujourd’hui.»
La science progresse pour autant plus rapidement? «Pas vraiment, car si aujourd’hui on fait en deux mois ce qui en prenait 12, la question du budget demeure. Moins coûteuse, cette nouvelle technologie l’est quand même. Cela nous oblige à bien préparer en amont notre expérience. Mais cela va changer: d’ici quelques années, cela ne coûtera presque plus rien.»

Brillant ou stupide, He Jiankui a franchi une ligne rouge

Y aura-t-il un avant et un après «bébés CRISPR», de l’expression utilisée par la presse pour désigner les jumelles chinoises dont le génome a été modifié? La communauté scientifique a désapprouvé dans son ensemble le geste du scientifique chinois, estimant qu’il a commis une faute en franchissant une ligne rouge. Mais est-il possible d’arrêter une révolution génétique, sociétale et économique en cours?
«L’attitude de He Jiankui est incorrecte selon tous les standards institutionnels: les parents n'ont probablement pas donné leur consentement informé, les effets secondaires possibles graves n'ont pas été pris en compte, et il existe d'autres méthodes pour obtenir le résultat poursuivi. Le cas est clair, il a fait tout faux», résume Kenneth Oye, professeur invité par la faculté SV, directeur du programme du Massachusetts Institute of Technology sur les technologies émergentes. «Mais il y aura encore d'autres cas, peut-être plus sensibles, chargés de questions éthiques, médicales, environnementales et de biosécurité.»

«Déplorable mais irréfutable»
«C’était non seulement du banditisme, mais en plus la modification opérée ne fait pas de sens, déplore Didier Trono. Elle protège contre le VIH mais ces enfants n’étaient pas particulièrement exposés. En revanche, l’inactivation du gène CCR5 peut provoquer d’autres ennuis: les gens porteurs de cette mutation – environ 3% des Caucasiens – sont plus vulnérables à certaines autres infections virales.»
Une question de risque? «Cette histoire montre qu’il y a des systèmes de valeurs dans lesquels certains risques sont acceptables, analyse Marie-Valentine Florin, directrice de l’International Risk Governance Center de l’EPFL. On voit clairement que l’acceptabilité du risque en Chine est supérieure à la nôtre. Dans ce pays, les porteurs du sida sont encore fortement discriminés. Des parents sont donc prêts à prendre un risque pour avoir un enfant dont on lui dit qu’il sera en bonne santé.»

Au-delà, Denis Duboule voit dans le geste du scientifique chinois un geste réfléchi qui se solde par une bascule géographique: «Cela sonne le glas de l’empire anglo-saxon en matière de recherche fondamentale. Certes, He Jiankui a tort. Mais il l’a fait dans les règles de l’art d’un point de vue technique et de manière très intelligente: il a utilisé un gène qui était normal sur les deux chromosomes et l’a cassé. S’il avait touché à une mutation, telle que BRCA1, il n’aurait pas pu prouver que la mutation était présente dans le génome qu’il a modifié. Mais là, on sait que ce qu’il a fait est uniquement dû à CRISPR. C’est déplorable mais irréfutable. Il restera le premier à l’avoir fait.»

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