Forçage génétique
Le forçage génétique désigne le processus par lequel un élément génétique biaise son propre héritage et l’élément génétique lui-même.
De nombreux forçages génétiques naturels ont été identifiés, qui fonctionnent selon différents mécanismes. Les nucléases CRISPR ont accéléré le développement du forçage génétique de synthèse en facilitant l’ingénierie génétique d’organismes non modèles, et une nucléase CRISPR est fréquemment utilisée comme élément central du mécanisme de biaisage de l’héritage génétique.
Les forçages génétiques peuvent par des taux d’hérédité plus élevés que la normale propager une modification génétique dans une population. Cela peut se produire même si la modification présente un désavantage sur le plan de la valeur sélective pour ceux qui la portent.
Les forçages basés sur l’endonucléase de homing (HEG) sont probablement la forme la plus aboutie de forçage génétique de synthèse. Chez les diploïdes, le père fournit un chromosome et la mère un autre. Les HEG fonctionnent en se copiant d’un chromosome homologue à l’autre (la cellule passe du statut d’hétérozygote à celui d’homozygote à partir du HEG). Ainsi, alors qu’une mutation transmise par héritage mendélien ne peut se propager qu’à 50 % des descendants à chaque génération, une modification transmise par forçage génétique (ou héritage « super-mendélien ») est transmise à pratiquement tous les descendants en l’espace d’une seule génération1.
Deux applications du forçage génétique à la lutte contre le paludisme ont été proposées. La première consiste à modifier l’espèce de moustique concernée pour la rendre incapable de transporter le parasite du paludisme. L’autre consiste à réduire considérablement la population de ces espèces de moustiques2. Une fois les forçages génétiques effectués, la mutation en question pourrait se propager dans l’ensemble de la population concernée en l’espace de quelques années seulement. En 2016, un groupe de chercheurs de l’Imperial College et d’autres universités ont modifié génétiquement le moustique Anopheles gambiae — la principale espèce de moustique qui propage le parasite du paludisme — pour le rendre capable de transmettre la modification génétique à plus de 99 % de sa progéniture3.
Target Malaria est une organisation qui travaille actuellement sur de telles approches.
Le forçage génétique a également été évoqué pour réduire la souffrance des animaux sauvages. Par exemple, le philosophe transhumaniste David Pearce propose d’exercer du forçage génétique avec la méthode CRISPR pour promouvoir des allèles à faible douleur chez les animaux sauvages se reproduisant sexuellement4. Le chef du groupe Sculpting Evolution du MIT Media Lab, Kevin M. Esvelt, a également écrit des articles favorables au forçage génétique pour réduire les souffrances des animaux sauvages5.
Kelsey Lane Warmbrod et al. (2020) Gene drives: pursuing opportunities, minimizing risk, The Johns Hopkins Center for Health Security.
Sculpting Evolution. De nombreuses ressources supplémentaires sur ce sujet.