Comment CRISPR édite le génome

CRISPR-Cas9 est un puissant outil pour manipuler le code génétique de l'être humain, des animaux et des plantes. Il permet soit de rendre un gène inactif, soit d'introduire du matériel génétique étranger dans un organisme. La protéine Cas9 fonctionne comme une paire de ciseaux qui peut couper l'ADN de façon précise et sur les deux brins à la fois. Un brin d'ARN –une molécule complémentaire à l'ADN– indique à Cas9 où se fixer sur l'ADN pour opérer cette coupure. On l'appelle l'ARN-guide. Selon l'endroit du génome où les chercheurs souhaitent couper, ils choisissent une séquence d'ARN-guide adéquate.

Dans la cellule, Cas9 se fixe sur l'ADN à une position du code génétique qui correspond à la séquence de l'ARN-guide. Cas9 coupe alors les deux brins de l'ADN à cet endroit. Deux scénarios sont alors possibles.

Première option: des enzymes vont «réparer» la coupure causée par Cas9. Mais, ce faisant, elles vont introduire quelques erreurs, certaines bases de l'ADN (ses «lettres») seront ajoutées, d'autres détruites. On appelle une telle zone un indel. La conséquence? De très fortes chances que le gène qui suit cet indel soit inactivé.

Deuxième option: la technique CRISPR est aussi un moyen d'introduire de l'ADN étranger dans un organisme. En effet, si l'on introduit des fragments d'ADN libres dans la cellule et que l'on coupe son ADN avec Cas9, il y a de fortes chances que l'ADN étranger soit intégré à l'ADN de la cellule lors du processus de réparation de la coupure.