Un nouvel outil d'édition de gènes promet de traiter les maladies à mutations multiples

Un nouvel outil d'édition de gènes promet de traiter les maladies à mutations multiples

Mass General Brigham*

« STITCHR » utilise un système d'ARN pour remplacer des gènes entiers, ce qui constitue une innovation pratique et économiquement réalisable qui répond aux limites des technologies actuelles d'édition de gènes.

Des chercheurs du Mass General Brigham et du Beth Israel Deaconess Medical Center ont mis au point STITCHR, un nouvel outil d'édition de gènes qui permet d'insérer des gènes thérapeutiques à des endroits spécifiques sans provoquer de mutations indésirables. Le système peut être formulé entièrement sous forme d'ARN, ce qui simplifie considérablement la logistique d'administration par rapport aux systèmes traditionnels qui utilisent à la fois de l'ARN et de l'ADN. En insérant un gène entier, l'outil offre une approche unique qui surmonte les obstacles de la technologie d'édition de gènes CRISPR – qui est programmée pour corriger des mutations individuelles – et constitue une avancée prometteuse pour la thérapie génique. Les résultats sont publiés dans la revue Nature.

« CRISPR a révolutionné notre façon d'envisager l'édition de gènes, mais il a ses limites. CRISPR ne peut pas cibler tous les endroits du génome et ne peut pas corriger les milliers de mutations présentes dans des maladies comme la mucoviscidose », explique le co-auteur principal Omar Abudayyeh, PhD, chercheur à l'Institut de Thérapie Génique et Cellulaire (GCTI) du Mass General Brigham et à la Division Ingénierie en Médecine du Département de Médecine du Brigham and Women's Hospital (BWH). « Lorsque nous avons créé notre laboratoire, l'une des grandes questions que nous voulions résoudre était de savoir comment insérer de grands morceaux de gènes, voire des gènes entiers, pour remplacer les gènes défectueux. Cela nous permettrait de cibler toutes les mutations d'une maladie avec une seule construction d'édition de gènes ».

STITCHR exploite la puissance des enzymes d'éléments génétiques appelés rétrotransposons, que l'on trouve dans toutes les cellules eucaryotes, y compris les animaux, les champignons et les plantes. Ils sont souvent appelés « gènes sauteurs » en raison de leur tendance à se déplacer et à s'insérer dans le génome. Les chercheurs ont compris que le mécanisme de copier-coller qu'ils utilisent pour se déplacer pouvait être réaffecté à la modification de gènes à des endroits spécifiques.

L'équipe de recherche a ensuite utilisé une approche informatique pour passer au crible des milliers de rétrotransposons afin d'en identifier certains qui pourraient potentiellement être reprogrammés, qu'ils ont testés en laboratoire. Ils ont ensuite réduit le nombre de rétrotransposons à un candidat final, qui a été combiné à l'enzyme nickase du système d'édition de gènes CRISPR pour faciliter l'insertion parfaite des gènes, afin de former le système STITCHR final.

« Nous sommes très enthousiastes au sujet de STITCHR et de ses applications cliniques et biotechnologiques potentielles », a déclaré l'auteur principal de l'étude, Christopher Fell, PhD, également du GCTI et de la BWH Division of Engineering in Medicine. « En remplaçant ou en complétant des gènes entiers, nous pensons que STITCHR pourrait devenir une approche unique pour les patients atteints d'une maladie génétique. »

Les chercheurs prévoient de continuer à améliorer l'efficacité du système et s'efforcent de traduire STITCHR en applications cliniques.

« En étudiant la biologie fondamentale de nos cellules, nous pouvons trouver l'inspiration pour de nouveaux outils. Ceux-ci peuvent étendre nos capacités d'ingénierie cellulaire et conduire à la création de nouveaux médicaments et de nouvelles thérapies pour les maladies tant rares que communes », a déclaré M. Jonathan Gootenberg, PhD, co-auteur de la correspondance, du Centre de Virologie et de Recherche sur les Vaccins au BIDMC, membre de l'Institut de Thérapie Génique et Cellulaire au Mass General Brigham et membre du corps enseignant de l'École de Médecine de Harvard.

Lire l'article

[…]

______________

* Source : New Gene Editing Tool Shows Promise for Treating Diseases with Multiple Mutations | Mass General Brigham