Le CRISPR pourrait-il être la prochaine superarme contre les virus ?

Potentiel du CRISPR au‑delà de l’édition génétique

Since its discovery, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), which won the 2020 Nobel Prize in Chemistry, has revolutionized medicine and biotechnology.

Source: Nobel Prize

Depuis sa découverte, le CRISPR (« Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats »), qui a remporté le prix Nobel de chimie 2020, a révolutionné la médecine et la biotechnologie.

Cela s’explique par le fait que le CRISPR est la première méthode d’édition génétique permettant de cibler très précisément une séquence génétique spécifique, offrant la possibilité de corriger les erreurs génétiques in vitro ou in vivo sans risquer de mutations indésirables.

Ceci est important car l’insertion génétique non dirigée a été associée à des problèmes majeurs, notamment des risques de cancer, rendant son utilisation thérapeutique difficile et controversée.

Le CRISPR peut être utilisé de plusieurs manières pour interrompre un gène déjà présent, supprimer une séquence spécifique ou éditer/insérer la séquence génétique correcte.

Source: CRISPR Therapeutics

Cela s’est transformé en une percée médicale avec l’approbation par la FDA de la première thérapie basée sur le CRISPR en 2023, développée par CRISPR Therapeutics (CRSP ) pour les maladies génétiques du sang (suivez le lien pour un rapport dédié sur CRISPR Therapeutics).

Cependant, l’édition génétique précise contrôlée par l’homme n’est pas l’usage naturel du CRISPR. C’est avant tout un outil antiviral que les bactéries utilisent pour survivre aux attaques virales.

Cela soulève donc la question de savoir si le CRISPR pourrait être utilisé de la même manière pour traiter les virus humains, en particulier ceux qui sont les plus difficiles à combattre avec les vaccins ou les traitements antiviraux.

C’est l’idée étudiée par des chercheurs de l’Islamic Azad University (SRBIAU) (Iran), de la Semnan University of Medical Sciences (Iran), de la Shahid Beheshti University of Medical Sciences (Iran), de la Shahroud University of Medical Sciences (Iran) et de l’University of Bergen (Norvège).

Ils ont publié leurs résultats dans une revue systématique des recherches en cours dans le domaine, publiée par MDPI, sous le titre « Progress in CRISPR Technology for Antiviral Treatments: Genome Editing as a Potential Cure for Chronic Viral Infections ».

Les origines naturelles du CRISPR en tant que défense antivirale

Most bacteria are under constant threat of viruses specialized in attacking them, called bacteriophages (literally named “bacteria eaters”). Phages work by landing on the bacteria, and injecting it with its genetic material, to replicate more viruses.

Source: Innovative Genomics

Chaque séquence génétique CRISPR trouvée dans un CRISPR bactérien individuel provient d’un fragment d’ADN d’un bactériophage qui avait auparavant infecté le procaryote ou l’un de ses ancêtres.

De cette manière, le système CRISPR peut reconnaître le matériel génétique du bactériophage et le couper en morceaux avant qu’il ne parvienne à se reproduire en nouvelles particules virales.

Cela constitue une forme « immunité acquise » pour les bactéries contre les virus phagiques. Le CRISPR est présent dans environ 50 % des génomes bactériens séquencés.

Compte tenu de la diffusion des systèmes CRISPR et de leur importance contre les infections virales chez les bactéries, une telle méthode pourrait-elle être utilisée pour traiter les virus chez l’homme également ?

Cibler les infections chroniques avec le CRISPR

Pourquoi les infections chroniques ?

Lorsqu’on discute d’infections virales, les infections chroniques sont la principale préoccupation des médecins. Cela inclut des virus tels que le VIH ou l’hépatite.

Un problème propre à ces maladies, qui leur permet d’échapper à la fois aux traitements et au système immunitaire, est qu’elles peuvent devenir dormantes, le matériel génétique viral étant intégré dans la cellule, parfois silencieux pendant des années.

Parfois, le provirus passe en mode inactif qui ne peut pas être transcrit, ce qui pose un problème.

Non seulement le système immunitaire humain ne peut pas attaquer ces réservoirs latents, mais les médicaments antirétroviraux échouent également à agir sur ces zones non transcrites. Certains de ces réservoirs de VIH‑1 peuvent survivre jusqu’à 60 ans dans les cellules T CD4⁺.

Il existe plusieurs façons dont la technologie CRISPR pourrait être utilisée pour cibler ces infections virales chroniques.

Le CRISPR peut-il aider à guérir le VIH/SIDA ?

Une option consiste à recourir à l’ingénierie génétique pour créer des cellules humaines dépourvues des récepteurs nécessaires à l’infection virale. Dans le cas du SIDA/VIH, des cellules immunitaires CD4⁺ T modifiées sans les co‑récepteurs CCR5 et CXCR4 deviennent résistantes au virus et peuvent bloquer son entrée.

Cette approche semble fonctionner en laboratoire, mais nécessitera des études animales approfondies puis des essais cliniques humains pour déterminer si elle est suffisamment efficace et sûre pour devenir un remède fiable contre la maladie.

La même méthode de modification des cellules humaines est envisagée pour l’hépatite C. Le CRISPR‑Cas13a ciblant le site d’entrée du virus dans les cellules hépatiques empêche efficacement la réplication virale avec des dommages extrêmement limités aux cellules du foie, bien inférieurs à ceux causés par le virus.

CRISPR vs. infections dormantes de l’hépatite B

À l’instar du VIH, le virus de l’hépatite B forme un réservoir viral latent en utilisant de l’ADN circulaire fermé covalentement (cccDNA) dans les cellules hépatiques.

Des études sur des cellules en culture ont indiqué que les systèmes CRISPR ciblant des séquences conservées du génome de l’hépatite B peuvent réduire avec succès 98 % du matériel ADN de l’hépatite B.

Combattre le VPH avec le CRISPR

Le papillomavirus humain, ou VPH, est un virus transmissible sexuellement qui peut provoquer des lésions précancéreuses pouvant ensuite évoluer en cancer, non seulement du col de l’utérus mais aussi d’autres organes. Il peut également devenir dormant.

Il existe certains vaccins contre le VPH, mais ils ne couvrent pas tous les types de VPH et ne peuvent pas aider en cas d’infections préexistantes.

Les systèmes CRISPR peuvent augmenter l’expression de pRb, une protéine suppresseur de tumeur de l’hôte, bloquant la croissance des cellules infectées par le VPH et inhibant leur activité cancéreuse.

Utiliser le CRISPR pour cibler le virus Epstein–Barr (EBV)

Le virus Epstein–Barr, ou EBV, est un virus qui infecte les cellules immunitaires (lymphocytes B) et provoque la mononucléose infectieuse, pouvant parfois évoluer en cancers malins, comme le lymphome de Burkitt.

Ici également, la modification des cellules immunitaires peut bloquer leur évolution vers le cancer, supprimant efficacement les effets les plus graves de l’EBV.

CRISPR vs. approches antivirales traditionnelles

Comme nous l’avons vu lors de la récente pandémie de COVID, un problème récurrent des vaccins est de cibler une partie du virus qui reste stable et constante entre les souches afin que le vaccin demeure efficace malgré les mutations rapides.

Cela s’explique par le fait que les virus sont très doués pour modifier leurs protéines de surface, les seules accessibles aux anticorps générés par les vaccins.

En revanche, les méthodes basées sur CRISPR‑Cas13d peuvent cibler des séquences génétiques conservées codant pour la protéine capsidale et l’ARN polymérase, qui sont nécessaires à la prolifération du virus.

En se concentrant sur ces zones conservées, PAC‑MAN vise à offrir une efficacité à large spectre contre diverses souches virales et même entre virus apparentés.

La même méthode pourrait être utilisée pour les virus de la grippe, qui sont encore plus capables de muter constamment et d’échapper aux vaccins existants.

Par exemple, jusqu’à 92 % des souches d’influenza A connues ont été ciblées avec succès à l’aide de seulement six crRNA, et un succès similaire a été obtenu avec le SARS‑CoV‑2 en utilisant 22 crRNA.

Thérapies antivirales CRISPR : perspectives futures et limites

Même si le système CRISPR peut s’adapter aux mutations, cela n’est pas infaillible, comme le montre l’adaptation continue des bactériophages aux systèmes CRISPR naturels. Ainsi, bien que ces méthodes puissent représenter un important progrès médical, il est peu probable qu’elles constituent une solution miracle.

La modification hors cible du génome humain représente également un risque, notamment avec les systèmes CRISPR‑Cas9, qui peuvent éventuellement provoquer des mutations ou une toxicité du traitement. Ce problème a été moins préoccupant pour la thérapie génique des maladies génétiques mortelles sans aucun traitement, ce qui a conduit à l’approbation récente de ces thérapies géniques.

Pour les maladies infectieuses touchant de larges populations, la FDA pourrait adopter une position plus stricte et prudente, ralentissant ainsi le chemin vers la commercialisation de ces thérapies.

Le système de délivrance du CRISPR dans les cellules hôtes n’est pas non plus trivial. Les vecteurs viraux ou les nanoparticules peuvent provoquer des réactions immunitaires indésirables ou cibler d’autres organes que ceux souhaités.

Les progrès de la thérapie CRISPR, en utilisant d’autres variantes que Cas9 (comme CRISPR‑Cas12a) ou de nouveaux vecteurs mieux tolérés par le corps humain, contribueront également à l’avancement des thérapies antivirales CRISPR.

De plus, de nouvelles méthodes comme l’utilisation de Cas13, qui ciblent l’ARN viral sans nuire à l’ADN de l’hôte, sont particulièrement adaptées pour une réponse rapide contre les virus à ARN tels que le SARS‑CoV‑2.

Investir dans l’innovation CRISPR

Editas

Editas a été fondée par la co‑découvreuse du CRISPR‑Cas9 Jennifer Doudna. Editas a commencé à travailler avec Cas9 mais se concentre désormais sur une version propriétaire de Cas12a qu’elle a ingénierée : AsCas12a.

Vous pouvez en savoir plus sur les propriétés uniques de Cas12a dans notre article dédié « What Is CRISPR-Cas12a2? & Why Does It Matter? ».

Source: Editas

Vous pouvez également lire un aperçu de toutes les entreprises de Jennifer Doudna dans l’article correspondant « Top Jennifer Doudna Companies to Watch ».

Editas se concentre sur la drépanocytose (SCD) et la bêta‑thalassémie, deux maladies où elle a perdu la course pour la première approbation de traitement au profit des concurrents CRISPR Therapeutics et BlueBirdBio.

Dans l’ensemble, le programme SCD (récemment rebaptisé Reni‑Cell) a été retardé à plusieurs reprises, suscitant des inquiétudes parmi les investisseurs, et a depuis été recentré sur une thérapie in vivo afin de le différencier des thérapies SCD déjà approuvées.

Néanmoins, Editas possède d’importants brevets sur le CRISPR‑Cas12, qui ont été utilisés par des chercheurs de l’Université de New South Wales, Australie, pour développer un test rapide COVID‑19, illustrant le potentiel de la technologie au‑delà de l’édition génétique.

Editas a également signé en 2023 un accord de 50 M$ avec Vertex pour que la société utilise la propriété intellectuelle Cas9 d’Editas.

Editas se concentre sur d’autres variantes du CRISPR que le « classique » CRISPR‑Cas9 et sa propriété intellectuelle de recherche pourrait s’avérer utile pour établir des partenariats et générer des revenus sans produit approuvé par la FDA, en plus d’une trésorerie suffisante jusqu’en 2026.

Alors que le Cas12a semble de plus en plus confirmé comme méthode de pointe pour l’édition multi‑gène, l’expertise d’Editas et l’orientation de son pipeline sur cette variante du CRISPR pourraient s’avérer un pari gagnant à long terme.

(Vous pouvez en savoir plus sur les entreprises CRISPR dans notre article correspondant « Top 5 CRISPR Companies To Invest In ».)

Dernières nouvelles et développements des actions Editas (EDIT)

Études référencées :

^{1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V., & Eslami, M. (2025). Progress in CRISPR Technology for Antiviral Treatments: Genome Editing as a Potential Cure for Chronic Viral Infections. Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010}