La modification du génome pourrait un jour aider à traiter des maladies
Par Kylie Wolfe
Et si les scientifiques pouvaient exploiter le potentiel de l’édition du génome pour lutter contre les maladies qui affectent le cœur ou les muscles? Cela pourrait bientôt être possible. Les technologies d’édition du génome ont évolué au cours des dernières décennies, conduisant à des méthodes plus rapides et plus précises. Ces techniques permettent de couper et de remplacer des sections d'ADN, modifiant ainsi leur expression.
Une nouvelle approche est à l’étude à la Rice University de Houston, au Texas. Les chercheurs du laboratoire Xue Sherry Gao ont trouvé un moyen de corriger des douzaines d'erreurs génétiques en une seule fois. Ils pensent que leur approche basée sur CRISPR pourrait aider à traiter les maladies déclenchées par des erreurs dans plusieurs gènes. Leur travail a été publié dans la revue Nature Communications.
Rendre les choses simples sur le terrain
Pour créer un outil d'édition de gènes plus avancé, l'équipe a utilisé des matrices de commande et de traitement (DAP) au lieu des matrices CRSIPR-Cas12a ou CRISPR-Cas9, plus courantes. Les matrices DAP sont uniques car elles utilisent des molécules d'ARN de transfert (ARNt), qui jouent généralement un rôle clé dans la synthèse des protéines. Dans ce cas, l'ARNt sert de promoteur et de moteur pour l'expression de l'ARN guide (ARNg).
C'est dans cette optique que l'équipe a conçu une molécule d'ARNt de 75 nucléotides capable de créer des matrices DAP. Ces matrices ont ensuite été en mesure de réaliser « jusqu'à 31 éditions avec l'éditeur de base et trois éditions avec l'éditeur principal », comme le rapporte Rice News dans son article.
« Auparavant, si nous voulions éditer plusieurs gènes dans la même cellule, nous devions le faire l'un après l'autre, ce qui prenait beaucoup de temps et était peu efficace », comme l’explique dans l’article Qichen Yuan, étudiant diplômé.
Lorsque les ARNg sont libérés sur des sites génomiques, ils peuvent reconnaître des régions d'intérêt et envoyer des éditeurs vers des cibles d'ADN spécifiques. Cela entraîne moins de modifications hors cible, ce qui en fait un outil très efficace.
« Étant donné que nous introduisons plusieurs modifications de gènes en même temps, on peut imaginer qu'il y a plus de modifications hors cible », a déclaré dans le même article Xue Sherry Gao, chercheur principal. « Mais nos données expérimentales sont très impressionnantes. Nous avons en fait observé moins d’activités hors cible tout en conservant le même niveau d’édition sur cible avec les matrices DAP. »
« Les chercheurs explorent de nouveaux outils d’édition génétique qui pourraient un jour aider à corriger les mutations et à améliorer les possibilités de traitement des maladies. »
Corriger les erreurs de manière efficace
La nouvelle stratégie d’édition du génome pourrait faciliter la correction des erreurs avec efficacité et précision. L'équipe a testé différentes matrices DAP et a déterminé qu'elles pouvaient apporter des changements qui suppriment la maladie dans les cellules humaines. Bien que certaines tentatives aient été plus fructueuses que d’autres, les ARNg ont bien fonctionné et ont provoqué très peu de modifications indésirables.
Certaines méthodes existantes, comme CRISPR-Cas9, ne peuvent pas traiter l'ARNg de la même manière, tandis que d'autres stratégies ont moins de succès pour éviter les changements hors cible. Ceci est un avantage de la nouvelle approche de l'équipe.
Les matrices DAP peuvent être plus utiles car elles libèrent le bon nombre d’ARNg pour compléter les modifications. Elles ne nécessitent pas non plus de longues séquences promotrices d'ADN pour mettre les ARNg en mouvement, ce qui leur permet d'atteindre toute une série de cibles.
De nouvelles façons de progresser
L'utilisation par l'équipe de matrices DAP pourrait simplifier un domaine autrement complexe et pourrait avoir un impact positif sur la recherche en biologie, l'ingénierie et le traitement des maladies.
« Nous pensons pouvoir associer les matrices DAP aux éditeurs de bases, aux éditeurs principaux et à d'autres technologies CRISPR émergentes, telles que le criblage CRISPR multiplex et l'étude des maladies polygéniques in vivo », a déclaré M. Gao dans l'article de Rice News. « Notre laboratoire se concentre actuellement sur l'utilisation de ces technologies pour la modélisation de la maladie et le traitement de la fibrose kystique. »
Au fur et à mesure que les expériences se multiplient, les scientifiques continueront à se rapprocher d'une réponse. Ce qui pourrait mettre la puissance de l'édition du génome au service du traitement des maladies.
Kylie Wolfe est une rédactrice attitrée de Thermo Fisher Scientific.
