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Des ciseaux génétiques entre les mains d’étudiants polytechniciens

Facile à utiliser en laboratoire, CRISPR/Cas9 est un outil permettant d’altérer l’ADN de cellules à des endroits précis. Chaque année, le mécénat « Reconstitution personnalisée du processus tumoral » enseigne ses mécanismes à travers des nouveaux cas d’application d’évolution d’une cellule saine en cellule cancéreuse.

A l’occasion de la rentrée 2021, le mécénat d’enseignement « Reconstitution personnalisée du processus tumoral » propose aux élèves en troisième année du cycle ingénieur polytechnicien d’identifier le « talon d’Achille » des cellules tumorales issues d’un cancer des glandes mammaires. Chaque année, le programme de mécénat propose un nouveau projet d’études génétiques centré sur les cellules cancéreuses. Cette exploration est rendue possible grâce à CRISPR/Cas9, un assemblage de protéines et d’ARN permettant de couper ou d’altérer l’ADN de cellules en ciblant des zones spécifiques. Son mode d’action particulier lui a valu le surnom de « ciseau génétique ».

Aujourd’hui, CRISPR/Cas9 est très utilisé dans la recherche pour sa capacité à inactiver spécifiquement un gène en le coupant ou en le modifiant. Son utilité en tant qu’outil génétique est telle qu’Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna ont reçu en 2020 le prix Nobel de chimie pour leur participation à la découverte de ce phénomène.

C’est précisément l’utilisation et la compréhension de cet outil et des méthodes d’ingénierie génomique que propose le mécénat soutenu par le Groupe Servier et porté par Alexis Gautreau, directeur de recherche CNRS au Laboratoire de Biologie structurale de la cellule (BIOC)* et professeur de l’École polytechnique. Les élèves sont guidés lors de ces expériences par Dmitry Guschin depuis son arrivée dans le programme début 2021. Avant d’intégrer l’École polytechnique en tant qu’ingénieur de recherche, Dmitry a travaillé notamment à l’Institut de Physique et Technologie de Moscou et en au Centre d’ingénierie génomique de l’Institut des sciences fondamentales en Corée du Sud en tant qu’expert en ingénierie génomique.

Grâce à cet outil, les élèves ont reproduit l’an passé les mutations successives d’une cellule devenue cancéreuse dans des cellules saines afin de comprendre les premières étapes de l’oncogenèse, c’est-à-dire la formation d’une tumeur. Cette année, le mécénat propose aux élèves de comprendre le fonctionnement d’une cellule cancéreuse précise et d’en trouver les faiblesses en identifiant les mutations clés nécessaires pour sa prolifération. En plus de son aspect pédagogique, ces expériences montrent qu’il est possible d’utiliser des traitements plus précis et plus personnalisés que la chimiothérapie conventionnelle pour lutter contre le cancer.

*BIOC : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris

>> à propos du programme de mécénat :
Créé en 2019, le mécénat d'enseignement et de recherche « Reconstitution personnalisée du processus tumoral » cherche à comprendre le processus qui aboutit à la formation d'une tumeur chez une patiente donnée atteinte de cancer du sein.  Pour cela, les différentes altérations génétiques de la tumeur de la patiente sont introduites séquentiellement dans le génome de la cellule saine afin d’obtenir un avatar de la tumeur. Ces tumeurs recréées artificiellement permettent de mieux comprendre comment se développent les tumeurs et fournissent un système dans lequel tester différentes chimiothérapies afin d’identifier la plus appropriée à la patiente. Ce mécénat du Groupe Servier porté par Alexis Gautreau permet ainsi d’initier les élèves de l’École polytechnique à la médecine personnalisée du cancer et aux techniques d’édition du génome, grâce à une immersion complète en laboratoire.