La technologie d’édition génétique CRISPR peut entraîner l’émergence de variants viraux resistants à la technologie CRISPR-Cas9

Des chercheurs de l’ETH Zurich, de l’Université de l’Alberta et de l’Université de Liège (le Pr Hervé Vanderschuren, directeur du Plant Genetics Lab à Gembloux Agro-Bio Tech) publient cette semaine dans le prestigieux journal scientifique Genome Biology de nouveaux résultats sur la technologie d’édition génétique CRISPR-Cas9.

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our la première fois, ces résultats montrent que le recours à cette technologie pour développer une résistance à des virus à ADN (géminivirus) pouvait, au contraire, accélérer, sous certaines conditions, une évolution vers des variants de virus immunisés contre les traitements au moyen de la technologie CRISPR. Il s’agit de résultats importants pour l’optimisation, la diversification et une utilisation sûre de la technologie CRISPR-Cas9, qui demeure prometteuse pour la mise au point de cultures vivrières plus performantes.

Les géminivirus causent des maladies nuisibles chez plusieurs espèces de cultures vivrières importantes. Peu de progrès ont été réalisés dans la mise au point de variétés de cultures résistantes à ces virus très divers. La technologie CRISPR/Cas9 a récemment été utilisée pour conférer une immunité aux géminivirus dans des plantes modèles.

L’étude publiée cette semaine dans Genome Biology par l’équipe du Professeur Hervé Vanderschuren utilise la technologie CRISPR-Cas9 dans des plantes de manioc pour conférer une résistance au virus de la mosaïque, membre des géminivirus.

Les résultats obtenus par les chercheurs montrent que la technologie CRISPR-Cas9 ne procure pas dans ce cas une résistance efficace au virus après inoculation sous serre. Par ailleurs, ils constatent qu’entre 33 et 48% des génomes de virus modifiés produisent une mutation mononucléotidique qui rend le virus resistant à la technologie CRISPR-Cas9.

Pour le Pr Hervé Vanderschuren « les risques décrits dans cette recherche concernent un petit sous-ensemble d’applications basées sur CRISPR et pas les utilisations conventionnelles de CRISPR-Cas9, telles que nous les avons déjà utilisées, avec succès, au sein de mon laboratoire pour l’amélioration les caractéristiques génétiques des plantes cultivées » (1)

L'équipe du Pr Hervé Vanderschuren a également récemment mis au point des technologies permettant une évaluation robuste de la résistance des plantes aux virus dans des conditions de terrain. (2)  « Avec cette nouvelle étude, nous démontrons la nécessité d’une solide évaluation de ces technolgies pour assurer le déploiement sûr de variétés de cultures améliorées qui ont le potentiel d'accroître la sécurité alimentaire à l’échelle mondiale, comme nous l’avons présenté récemment dans un article Perspective de la revue Science », conclut le Pr Hervé Vanderschuren. (3)

CRISPR-Cas9 est une nouvelle technique récemment découverte permettant, au moyen d’une enzyme et d’un ARN guide spécifique, de couper le génome à un endroit précis, facilement et rapidement. Les perspectives de cette technique de modification des séquences d’ADN (édition du génome) s’avèrent prometteuses, notamment en thérapie génique.

Références

(1) Accelerated ex situ breeding of GBSS- and PTST1-edited cassava for modified starch, Bull et al., Science Advances,2018
LIRE : Une nouvelle technologie non-transgénique pour produire du manioc, Communiqué de presse ULiège

(2) A new full-length circular DNA sequencing method for viral-sized genomes reveals that RNAi transgenic plants provoke a shift in geminivirus populations in the field, Nucleic Acids Research, Volume 47, Issue 2, 25 January 2019
LIRE A new method for the high throughput sequencing of full virus genomes, Communiqué de presse ULiège

(3) Crops improved to help reduce hunger in the world, communiqué de presse ULiège

Référence scientifique

Linking CRISPR-Cas9 interference in cassava to the evolution of editing-resistant geminiviruses, Genome Biology,

Contact

Pr Hervé Vanderschuren, Laboratoire de Génétique végétale (Plant Genetics Lab) de Gembloux Agro-Bio Tech (ULiège)
+32 81 62 25 71 I +32 478 41 33 13 I E-MAIL