Biotechnologie

De la cécité aux substituts de viande : l’édition génétique CRISPR continue de produire des résultats prometteurs

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La Révolution CRISPR

CRISPR (Répétitions Courtes Palindromiques Régulièrement Interspacées et groupées) est un outil récemment découvert pour l’édition génétique. Il permet une édition génétique très précise et dirigée, et ses découvreurs ont reçu le Prix Nobel 2020.

Le premier système CRISPR découvert était CRISPR-Cas9, et de nombreux systèmes CRISPR modifiés ont été découverts ou créés depuis. Vous pouvez en savoir plus sur les détails techniques de CRISPR dans notre article « Qu’est‑ce que CRISPR‑Cas12a2 ? & Pourquoi est‑il important ? ».

CRISPR est à l’avant‑garde de la révolution génomique, les premières thérapies géniques l’utilisant étant désormais approuvées pour les maladies sanguines, sujet que nous avons exploré en profondeur dans « Comment les entreprises CRISPR ciblent l’anémie falciforme ».

Presque chaque mois qui passe semble apporter une toute nouvelle thérapie ou application révolutionnaire CRISPR. La plus récente à ce jour est la guérison d’une forme rare de cécité.

Guérir la cécité avec CRISPR ?

Dans un article scientifique intitulé « Édition génétique pour la dégénérescence rétinienne associée au CEP290 », des chercheurs et médecins des universités Harvard Medical School, Pennsylvanie, Michigan, Miami, Oregon Health and Science, ainsi que de la Perelman School of Medicine et d’Editas Medicine ont observé des résultats remarquables dans le traitement d’une maladie appelée Amaurose congénitale de Leber (LCA).

L LCA entraîne une dégradation de la vision au cours des premiers mois de vie. Il n’existe actuellement aucun traitement pour la LCA, qui toucherait environ 50 000 personnes aux États‑Unies et 180 000 dans le monde.

Source: Frontiers

Après une pause en 2022,  Editas Medicine a annoncé en mai 2024 que l’essai clinique d’EDIT‑101 avait montré que 79 % des 14 participants à l’essai clinique présentaient une amélioration mesurable après avoir reçu la thérapie génique expérimentale.

“L’un de nos participants à l’essai a partagé plusieurs exemples, dont le fait de pouvoir retrouver son téléphone après l’avoir égaré et de savoir que sa machine à café fonctionne en voyant ses petites lumières.

Bien que ces types de tâches puissent sembler triviales pour les personnes voyantes, de telles améliorations peuvent avoir un impact énorme sur la qualité de vie des personnes malvoyantes.” – Mark Pennesi, M.D., Ph.D. – scientifique principal de l’Oregon Health & Science University

Prochaines étapes pour EDIT‑101

Maintenant que l’efficacité du traitement est prouvée et qu’il n’y a eu aucun effet secondaire grave, l’étape suivante consiste à déterminer le « dosage idéal, si l’effet du traitement est plus prononcé dans certains groupes d’âge tels que les patients plus jeunes, et à inclure des critères de jugement affinés pour mesurer les impacts sur les activités de la vie quotidienne ».

« Nous espérons que l’étude ouvrira la voie à des traitements pour les enfants plus jeunes atteints de conditions similaires et à de nouvelles améliorations de la vision.

Cet essai représente une étape majeure dans le traitement des maladies génétiques, en particulier de la cécité génétique, en offrant une alternative importante lorsque les formes traditionnelles de thérapie, comme l’augmentation génique, ne sont pas une option. » – Tomas S. Aleman, M.D. – ophtalmologiste pédiatrique à l’Hôpital pour enfants de Philadelphie.

Les progrès CRISPR les plus récents

L’avènement du CRISPR in‑vivo

Les résultats d’EDIT‑101 montrent le potentiel de l’approche « in‑vivo » aux thérapies CRISPR, qui diffère de la méthode « ex‑vivo » utilisée dans les thérapies CRISPR désormais approuvées pour les maladies sanguines comme la drépanocytose et la bêta‑thalassémie.

(Nous avons détaillé ce tout premier traitement CRISPR approuvé dans notre article « Thérapies géniques contre la drépanocytose approuvées par la FDA – Mise en lumière du potentiel des technologies CRISPR/Cas9 »).

Une guérison de la cécité congénitale pourrait n’être que le début de telles thérapies, d’autres résultats prometteurs :

  • En janvier 2024, un premier mondial a été établi avec le traitement réussi d’un garçon de 11 ans né avec une surdité congénitale. L’essai clinique a été mené par Eli Lilly(LLY) et une petite société de biotechnologie qu’elle possède, Akouos. L’utilisation du CRISPR pour guérir la surdité a été explorée dans notre article « Audition restaurée chez les enfants sourds dans un essai clinique de thérapie génique ».
    • D’autres essais similaires sont en cours, dont 2 en Chine soutenus par Otovia Therapeutics & Shanghai Refreshgene Therapeutics, et un par Regeneron (REGN) + Decibel Therapeutics
  • Excision Bio a présenté les premiers résultats positifs (profil de sécurité) de sa thérapie EBT‑101 contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et envisage de commencer l’évaluation thérapeutique, visant à « excercler le rétrovirus intégré du génome des cellules humaines ».
  • Verve Therapeutics possède deux thérapies géniques in‑vivo en cours de développement, VERVE‑101 et VERVE‑102, toutes deux ciblant les maladies cardiovasculaires.
    • La technologie de l’entreprise repose sur l’édition de base, une option potentiellement plus sûre et/ou plus puissante que l’édition génétique CRISPR classique.
  • L’édition de base est un sujet que nous avons déjà abordé dans « Édition génétique : CRISPR Therapeutics vs. Beam Therapeutics ». Beam Therapeutics, autre champion de l’édition de base, progresse également.
    • Beam Therapeutics envisage d’utiliser l’édition de base pour modifier les cellules CAR‑T afin de traiter la leucémie aiguë lymphoblastique T (T‑ALL) et le lymphome lymphoblastique T (T‑LL).

D’autres travaillent à exploiter le CRISPR contre le cancer, notamment CRISPR Therapeutics, Ginkgo Bioworks Holdings, Editas Medicine, Caribou Biosciences et Intellia Therapeutics. Nous approfondissons ce sujet dans notre article « Comment le CRISPR peut‑il être utilisé pour traiter le cancer ».

CRISPR au‑delà de la médecine

Si le CRISPR est sûr pour modifier le corps des patients, il est également sûr pour changer notre alimentation. Par exemple, il pourrait être utilisé pour créer des alternatives à la viande à base de champignons qui ont le goût et la texture de la viande, comme nous l’avons vu dans « Utiliser CRISPR‑Cas9 pour transformer le mycélium comestible en substituts de viande ».

Dans « CRISPR au‑delà de la santé humaine : la nouvelle frontière d’investissement pour l’édition génétique », nous avons expliqué comment le CRISPR sera également utilisé pour modifier les plantes, permettant des modifications génétiques plus contrôlées afin de créer de nouvelles variétés de cultures, réduire le besoin de pesticides et d’herbicides, ou inventer des biocarburants algaux plus efficaces.

Il sera également utilisé pour créer davantage de bétail de production et peut‑être transformer les plantes et les animaux en bio‑usines produisant des médicaments humains, des organes prêts à être transplantés, des épices et fragrances organiques, etc.

Le CRISPR pourrait même être utilisé pour « ramener à la vie » des espèces disparues, la société Colossal Laboratories & Biosciences travaillant à recréer un mammouth à partir d’ADN congelé, en utilisant le CRISPR.

Tirer parti des nouvelles technologies

Plus de données

Une petite partie de la pointe de l’innovation biotechnologique provient des progrès technologiques dans d’autres domaines scientifiques.

Un premier coup de pouce à la science génétique a été l’essor du séquençage de génomes de masse à bas coût, comme nous l’avons vu en examinant les deux plus grands fabricants de séquenceurs, dans « Illumina vs Pacific Bioscience : choisir la bonne société de séquençage de génomes de nouvelle génération ».

Des outils d’analyse plus précis deviennent également matures, notamment la biologie spatiale (« Biologie spatiale : Nanostring vs 10x Genomics ») et, globalement, la convergence de nombreux -omiques comme la protéomique, la transcriptomique, la métabolomique, etc., dans les analyses multi‑omiques (« Les multi‑omiques sont la prochaine étape en biotechnologie »).

Gestion des données avec l’IA

Pendant la plus longue période de l’histoire médicale, obtenir de bonnes données sur ce qui se passe dans le corps était un défi difficile.

Le flot de nouveaux outils d’analyse a laissé les sciences médicales avec le problème inverse : trop de données à traiter, si complexes qu’elles sont presque impossibles à comprendre. Nous avons exploré ce sujet avec de nombreux exemples dans notre article « Avancées en IA et technologies CRISPR pour accélérer notre compréhension des maladies génétiques ».

Des outils d’IA comme DeepCRISPR, CRISTA et DeepHF sont utilisés pour guider les ARN guides vers une séquence cible spécifiée. La prédiction des ARN guides optimaux prend en compte de multiples facteurs, tels que le contexte génomique, le type de mutation souhaité, les scores on‑target, les scores off‑target, les emplacements potentiels hors cible, et les impacts possibles de l’édition génétique sur la fonction du gène.

Les modèles d’IA aident également à optimiser différentes technologies d’édition du génome, comme le base editing (modifications ciblées de la séquence d’un fragment d’ADN), le prime editing (édition « rechercher‑et‑remplacer »), et l’épigénome (ajout ou suppression de marqueurs moléculaires sur l’ADN), ce qui permet des changements précis et programmables des séquences d’ADN sans recourir aux modèles d’ADN donneur.

Le meilleur dans tout cela, c’est que ces outils ne seront pas limités à des logiciels propriétaires, enfermés derrière des portes closes par l’industrie pharmaceutique.

Au contraire, de nouveaux outils d’IA pour optimiser l’édition génétique CRISPR sont maintenant publiés en format open‑source, comme nous l’avons évoqué dans « Édition génétique assistée par IA rendue possible avec ‘OpenCRISPR‑1’ ».

Entreprises CRISPR

1. CRISPR Therapeutics

(CRSP )

Ce qui distingue CRISPR Therapeutics est son équipe de fondateurs de premier plan, incluant la Dre Emmanuelle Charpentier dont les recherches fondamentales ont dévoilé les mécanismes clés de la technologie CRISPR‑Cas9, posant les bases de l’utilisation du CRISPR‑Cas9 comme outil d’édition génétique polyvalent et précis. De nombreuses distinctions ont reconnu son travail, dont le Breakthrough Prize in Life Science.

CRISPR Therapeutics développe une plateforme d’édition génétique CRISPR/Cas9 efficace et polyvalente pour des thérapies visant les hémoglobinopathies, le cancer, le diabète et d’autres maladies.

La première thérapie qu’ils ont mise en avant ciblait les maladies sanguines β‑thalassémie et drépanocytose.

Ils ont maintenant reçu l’approbation sous le nom commercial de Casgevy pour les deux indications. Le premier programme CAR‑T allogénique de l’entreprise ciblant les malignités B‑cellulaires est également en essais cliniques.

Bien que la drépanocytose représente un marché relativement restreint, une fois la technologie mature, ils pourront s’attaquer à d’autres vecteurs de maladies.

En tant que première entreprise à disposer d’une thérapie CRISPR approuvée, CRISPR Therapeutics est bien placée pour être la première à générer des flux de trésorerie positifs à partir de la technologie et à étendre davantage ses applications.

Et ce parcours exceptionnel fera probablement de l’entreprise un partenaire de choix pour toute autre société pharmaceutique cherchant à rattraper son retard dans les thérapies CRISPR.

2. Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.

(DNA )

L’entreprise produit des organismes à la demande pour des applications spécifiques. Elle a largement diversifié ses applications avec de nombreux programmes de recherche et partenariats :

Bon nombre de ces modifications reposent sur le CRISPR ou des technologies d’édition génétique similaires, notamment ses thérapies cellulaires CAR‑T contre le cancer.

En fournissant une plateforme prête à l’emploi pour l’ingénierie cellulaire, Ginkgo devient un prestataire de services clé dans l’industrie biotechnologique, allant au‑delà de l’industrie pharmaceutique pour toucher l’agriculture, la biosécurité et les procédés chimiques industriels. Elle offre expertise et rapidité et peut aider à réduire les coûts fixes et la quantité de CAPEX nécessaire à un projet de recherche.

Cela se voit dans la très grande diversité de clients et de partenaires que l’entreprise a eus ces dernières années.

C’est une action attrayante pour les investisseurs cherchant à miser sur les technologies d’édition génétique et d’ingénierie cellulaire, sans se focaliser sur une application particulière. Cela intéresse également les investisseurs orientés croissance.

La grande majorité des entreprises CRISPR se concentrent sur la médecine humaine et les maladies génétiques, laissant la porte ouverte à Gingko pour des opportunités en agriculture, bio‑ingénierie, énergie et bioproduits (y compris les cannabinoïdes). Avec l’expansion rapide des ensembles de données génétiques, des outils d’édition génétique et de l’IA (y compris en open‑source), cela pourrait représenter une opportunité massive pour Gingko Bioworks.

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Jonathan est un ancien chercheur en biochimie qui a travaillé dans l'analyse génétique et les essais cliniques. Il est maintenant un analyste boursier et écrivain financier avec un focus sur l'innovation, les cycles de marché et la géopolitique dans sa publication The Eurasian Century.