L'histoire de la technique du forçage génétique (gene drive en anglais) s'articule autour de deux dates clés. L'idée moderne d'utiliser le forçage génétique comme un outil de modification à grande échelle a été publiée pour la première fois en 2003 par le biologiste évolutionniste Austin Burt de l'Imperial College de Londres. Il a proposé d'utiliser des "gènes égoïstes naturels", des endonucléases (plus exactement les endonucléases de ciblage, en anglais "homing endonucleases") pour modifier des populations entières de moustiques pour lutter contre la malaria. La technique est véritablement devenue applicable grâce à l'avènement des ciseaux moléculaires CRISPR-Cas9. À l'aide de ce nouvel outil d'édition génétique, c'est en 2015 que les chercheurs ont réussi pour la première fois à concevoir, en laboratoire, un système de forçage génétique fonctionnel et hautement efficace chez des mouches à fruits et par la suite chez des moustiques.
Cette technique de génie génétique force un gène modifié à se transmettre à la quasi-totalité de la descendance d'une population animale en s'y propageant rapidement. Du fait de la possibilité d'éradication d'une espèce dans son milieu naturel au moyen de cette technique et les bouleversements écologiques qui pourraient s'ensuivre, cette percée du génie génétique se restreint, pour l'instant, au laboratoire ou en milieu confiné.
Un mécanisme actif au cours de l'évolution?
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Avant que notre espèce n'invente le forçage génétique artificiel, la nature avait déjà créé des éléments génétiques égoïstes. Ce sont des gènes qui trichent avec les lois de l'hérédité pour se transmettre à plus de 50 % de la descendance. En théorie, si un gène égoïste naturel apparaît et entraîne un coût majeur pour la survie de l'espèce et qu'aucun mécanisme de résistance n'émerge à temps, la population peut s'effondrer et s'éteindre.
L'idée que le forçage génétique naturel (ou éléments génétiques égoïstes) ait pu apparaître spontanément au cours de l'évolution et provoquer l'extinction d'espèces est une hypothèse qui reste difficile à prouver pour des extinctions passées. Lorsqu'un gène de forçage naturel apparaît, on suppose que le reste du génome de l'espèce développe des mutations de résistance pour bloquer ce gène égoïste, car la pression de sélection pour survivre est immense. L'espèce survit alors et son génome pourrait en garder des traces, mais, advenant cette possibilité, décoder ces épisodes dans l'ADN fossile d'espèces disparues, exigerait sans doute de nouvelles avancées technologiques.
Sachant une plus grande vulnérabilité des écosystèmes insulaires, on peut se demander si une population isolée sur une île serait plus à risque de s'éteindre par un tel mécanisme. À tout le moins, si le phénomène est combiné à d'autres causes, telles l'apparition de maladies ou autres bouleversements écologiques suite à une perturbation du climat. En fait, l’idée que l’action d’éléments génétiques égoïstes présents dans la nature puisse mener, en théorie, une espèce à l’extinction avait déjà été soulevée dès 1928 par Sergey Gershenson, puis formalisée en 1967 par Bill Hamilton dans le cadre d’un modèle de génétique des populations portant sur la distorsion de ségrégation des chromosomes sexuels.
Bref, si le forçage génétique naturel a peut-être causé la perte de certaines branches de l'arbre du vivant (en particulier chez de petites populations isolées), il est par contre possible que le phénomène soit contrebalancé par l'apparition rapide de résistances génétiques chez les espèces à grande population. Les biologistes manquent de données pour avancer avec assurance les connaissances qui nous font défaut dans ce domaine.




