Exploration théorique de la faisabilité, des défis et des risques du forçage génétique – TheoGeneDrive

Le forçage génétique vise à altérer l’hérédité génétique chez des organismes à reproduction sexuée. Suite au développement de techniques de modifications du génome par CRISPR-Cas9, la gestion de populations par forçage génétique est devenu envisageable chez une large gamme d’espèces. La technique pourrait être utilisée pour gérer des populations d’espèces de ravageurs de cultures, d’insectes vecteurs de maladies infectieuses, ou encore de populations invasives, et représente ainsi une alternative prometteuse aux pesticides. Des études en laboratoire ont démontré la faisabilité de la technique et confirmé qu’un caractère, même s’il est délétère, peut se propager dans une population grâce aux propriétés auto-réplicatrices d’une construction CRISPR-Cas9. Le forçage génétique peut mener à la modification permanente ou à l’éradication de populations sauvages. Cependant, l’état actuel des connaissances est tel que l’on en sait plus sur les questions de biologie moléculaire liées au forçage génétique, que sur ses impacts écologiques et évolutifs sur les populations et leurs écosystèmes. L’objectif de ce projet est de combler cette lacune à l’aide de modèles mathématiques et computationnels. D’abord, nous étudierons la faisabilité du forçage génétique pour la modification ou l’éradication de populations sauvages, avec des modèles plus réalistes que ce qui a été fait jusque là : Quelle est la probabilité d’établissement d’un allèle forcé dans une population ? Un allèle forcé peut-il se propager dans l’espace quand il vise à éradiquer une population ? Comment les particularités du cycle de vie des espèces ciblées affectent-elles la propagation d’un allèle forcé ? Ensuite, nous évaluerons les défis évolutifs auxquels la technique devra faire face : Comment et à quelle vitesse la résistance génétique évoluera-t-elle ? La propagation d’un allèle forcé peut-elle mener à l’évolution du cycle de vie des espèces ciblées, ce qui pourrait affecter le succès de sa propagation en retour ? Enfin, nous nous intéresserons aux risques environnementaux, et aux problèmes éthiques et réglementaires associés au forçage génétique : Quels peuvent-être les impacts de l’éradication d’une espèce par forçage génétique sur l’écosystème auquel elle appartient ? Peut-on arrêter la propagation d’un allèle forcé relâché dans la nature, par exemple s’il a des conséquences néfastes imprévues ? Quelles sont les implications sociétales, éthiques et réglementaires soulevées par la technique, et comment les prendre en compte ? Nos résultats permettront de développer une expertise interdisciplinaire et indépendante sur cette technologie prometteuse mais controversée.