Harry Cohen Tanugi

Un taux de réussite de 70 % grâce à des modifications génétiques plus sûres

Il y a dix ans cette semaine, Jennifer Doudna et ses collègues ont publié les résultats d'une expérience en éprouvette sur des gènes bactériens, intitulée "A Programmable Dual RNA-Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity". Cette découverte a donné naissance à un nouveau type d'édition du génome, désormais connu sous le nom de CRISPR.

CRISPR-Cas9 - abréviation de grappes de répétitions palindromiques courtes espacées régulièrement et la protéine 9 associée à CRISPR - permet de modifier rapidement le génome. Au cours de la dernière décennie, elle a considérablement changé la façon dont les gens se comportent. paysage des maladies à l'étude. Les médecins utilisent CRISPR pour modifier les gènes à l'origine de maladies héréditairesDepuis que les biologistes spécialistes du cancer ont compris que les modifications de l'ADN causent le cancer, ils utilisent la méthode pour corriger ces modifications en manipulant l'ADN.

Depuis que les biologistes ont compris que les modifications de l'ADN provoquent le cancer, ils cherchent un moyen facile de corriger ces modifications en manipulant l'ADN.

Aujourd'hui, une équipe de biologistes de l'Université de Californie à San Diego, qui comprend un chercheur postdoctoral, a trouvé un moyen d'améliorer la qualité de l'ADN. Sitara Roy, spécialiste Annabel Guichard et le professeur Ethan Biera décrit une nouvelle approche, plus sûre, utilisant les mécanismes naturels de réparation de l'ADN, qui pourrait corriger les défauts génétiques à l'avenir.

L'approche fournit une base pour de nouvelles stratégies de thérapie génique qui contiennent le potentiel de guérir un large éventail de maladies génétiques.

Leurs résultats ont été publiés vendredi dans la revue Science Advances.

Une entaille " anodine ".

Comme dans de nombreux cas, les personnes souffrant de troubles génétiques sont porteuses de mutations distinctes dans les deux copies de gènes héritées de leurs parents. Cela peut signifier qu'une mutation sur un chromosome aura une séquence fonctionnelle équivalente sur l'autre chromosome. Les chercheurs ont utilisé les outils d'édition génétique CRISPR pour "exploiter" ce fait.

"La variante saine peut être utilisée par la machinerie de réparation de la cellule pour corriger la mutation défectueuse après avoir coupé l'ADN mutant", a déclaré Guichard, l'auteur principal de l'étude, dans une déclaration. "Remarquablement, cela peut être réalisé encore plus efficacement par une simple entaille inoffensive".

Les chercheurs ont travaillé avec des mouches à fruits ; ils ont conçu des mutants qui permettent de visualiser cette "réparation induite par les chromosomes homologues", ou HTR, par la production de pigments dans leurs yeux. Au départ, ces mutants avaient des yeux entièrement blancs. Mais lorsque ces mêmes mouches ont exprimé les composants de CRISPR (un ARN guide et Cas9), elles ont affiché de grandes taches rouges sur leurs yeux.

C'est le signe que le mécanisme de réparation de l'ADN de la cellule a réussi à inverser la mutation en utilisant l'ADN fonctionnel de l'autre chromosome.

CRISPR
Édition de gènes restaurateurs à l'aide de séquences provenant du chromosome homologue. Source : Guichard/Bier

La nouvelle approche a ciblé un brin d'ADN

Les scientifiques ont ensuite testé leur nouveau système avec des variantes de Cas9 connues sous le nom de "nickases" qui ciblent un seul brin d'ADN. au lieu des deux.

De manière surprenante, les auteurs ont constaté que ces entailles permettaient également de restaurer la couleur des yeux rouges à un niveau élevé, presque au même niveau que les mouches saines normales (non mutées). La nickase a permis d'atteindre un taux de réussite de 50 à 70 % en matière de réparation, contre seulement 20 à 30 % pour la Cas9 qui coupe les deux brins, produit également des mutations fréquentes et cible d'autres sites dans le génome.

"Je n'arrivais pas à croire à quel point la nickase fonctionnait bien - c'était complètement inattendu", a déclaré Roy, l'auteur principal de l'étude.

"Nous ne savons pas encore comment ce processus se traduira dans les cellules humaines et si nous pouvons l'appliquer à n'importe quel gène", a déclaré Guichard. "Certains ajustements pourraient être nécessaires pour obtenir une HTR efficace pour les mutations pathogènes portées par les chromosomes humains."

Un système simple et polyvalent

"Un autre avantage notable de cette approche est sa simplicité", a déclaré Bier. " Elle repose sur très peu de composants et les entailles de l'ADN sont " douces ", contrairement à Cas9, qui produit des cassures complètes de l'ADN souvent accompagnées de mutations. "

"Si la fréquence de ces événements pouvait être augmentée, soit en favorisant l'appariement interhomologique, soit en optimisant les processus de réparation spécifiques des encoches, ces stratégies pourraient être exploitées pour corriger de nombreux cas dominants ou transhétérozygotes". mutations pathogènesa déclaré M. Roy.

La "polyvalence" du nouveau système pourrait servir de modèle pour corriger les mutations génétiques chez les mammifères.



[SOURCE]

menu