Une avancée de l'Université de Floride pourrait révolutionner l'édition de l'ARN grâce au premier système CRISPR au monde guidé par de l'ADN

Une avancée de l'Université de Floride pourrait révolutionner l'édition de l'ARN grâce au premier système CRISPR au monde guidé par de l'ADN

Karen Dooley, Université de Floride*

• Ces travaux ont permis de mettre au point le premier système au monde qui utilise l'ADN, plutôt que l'ARN, pour guider les enzymes CRISPR vers leur cible.

• Au lieu d'utiliser l'ARN comme guide, l'équipe a modifié CRISPR pour qu'il utilise l'ADN, qui est naturellement plus stable et plus facile à produire.

• En collaboration avec des chercheurs de l'UT Austin, l'équipe a également publié la structure de son premier système CRISPR guidé par de l'ADN dans un prépublication distincte en mars 2026.

Une équipe d'ingénieurs de l'Université de Floride a mis au point une nouvelle forme de technologie CRISPR qui pourrait rendre les diagnostics et les traitements plus sûrs, plus précis et plus abordables, tout en ouvrant la voie à des moyens entièrement nouveaux de lutter contre les maladies.

D'abord présenté dans un prépublication de 2024 et officiellement publié cette semaine dans Nature Biotechnology, ce travail établit le premier système au monde qui utilise l'ADN, plutôt que l'ARN, pour guider les enzymes CRISPR vers leur cible, renversant ainsi le paradigme établi de longue date.

Pour comprendre pourquoi cela est important, il est utile de réfléchir au fonctionnement des cellules.

Chaque cellule contient de l'ADN, le manuel d'instructions principal de l'organisme. Mais les cellules n'utilisent pas directement ce plan original. Elles en font plutôt des copies fonctionnelles, ou ARN, qui transportent les instructions pour construire des protéines et remplir des fonctions.

« Ces copies d'ARN sont comme des photocopies du manuel original, et ces copies comportent parfois des erreurs », explique M. Piyush Jain, professeur associé et titulaire de la chaire Shah Rising au département de génie chimique de l'UF, ainsi qu'auteur principal de l'étude.

Ces erreurs peuvent avoir de graves conséquences. Dans des maladies telles que le cancer, les cellules peuvent produire trop de copies défectueuses ou suivre des instructions erronées, ce qui entraîne une croissance incontrôlée ou d’autres problèmes.

Depuis des années, les scientifiques utilisent CRISPR pour cibler et couper le matériel génétique, en se concentrant souvent sur l’apport de modifications permanentes à l’ADN lui-même. Plus récemment, les chercheurs ont développé des outils pour cibler l’ARN, ce que M. Jain appelle les copies fonctionnelles, offrant ainsi un moyen d’intervenir sans altérer le code génétique sous-jacent.

Mais ces approches comportent des inconvénients, a-t-il déclaré.

« Les systèmes CRISPR existants ciblant l’ARN s’appuient sur des guides ARN pour trouver leurs cibles », a expliqué M. Jain. « Bien qu’efficaces, ils peuvent parfois affecter des molécules non visées, créant des effets hors cible. Ils peuvent également être coûteux et moins stables. »

Le nouveau système adopte une approche différente.

Au lieu d’utiliser de l’ARN comme guide, l’équipe a modifié CRISPR pour qu’il utilise de l’ADN, qui est naturellement plus stable et plus facile à produire. Cela permet au système d’identifier et d’agir plus précisément sur des molécules d’ARN spécifiques à l’intérieur de la cellule.

Concrètement, cela signifie que les scientifiques peuvent se concentrer sur la correction ou le contrôle des « copies Xerox » sans perturber le plan d’origine.

« Cela nous offre un moyen de corriger ou d’ajuster en temps réel les instructions utilisées par la cellule, sans modifier immédiatement l’ADN », a déclaré M. Jain.

Ce niveau de contrôle supplémentaire pourrait être important pour la sécurité des patients. En ciblant d’abord l’ARN, les scientifiques pourraient être en mesure de réduire les activités nocives, telles que les signaux pathogènes, avant de décider si des modifications génétiques permanentes sont nécessaires.

L'équipe a également constaté que son système réduit considérablement les effets indésirables par rapport aux approches existantes, améliorant la précision de plusieurs ordres de grandeur dans certains cas.

Au-delà de la précision, cette nouvelle technologie pourrait également réduire les coûts.

« Les guides ADN sont bien moins chers et plus faciles à fabriquer que les guides ARN, et ils sont bien plus stables », a déclaré M. Jain. « Alors que les molécules d'ARN se dégradent rapidement, l'ADN peut rester intact pendant de longues périodes. »

Ensemble, ces avantages pourraient rendre les outils basés sur CRISPR plus accessibles tant pour la recherche que pour l’usage clinique. Cet outil révolutionnaire simplifie le diagnostic clinique en détectant précocement des virus comme le VIH et en identifiant l’hépatite C avec une précision de 100 %.

Les coauteurs principaux de l’étude sont des doctorants et des chercheurs postdoctoraux du laboratoire de M. Jain : Carlos Orosco, Boyu Huang et Santosh Rananaware.

« Ce projet a nécessité beaucoup de persévérance et de créativité, car nous explorions une idée qui remettait en question la pensée conventionnelle », a déclaré M. Orosco. « Cela nous a rappelé avec force que le progrès scientifique commence souvent par la remise en question d’idées que nous tenons pour acquises. »

Pour l’avenir, les chercheurs envisagent des applications potentielles allant de thérapies plus précises à des diagnostics améliorés, en passant par de nouvelles façons d’étudier le développement des maladies.

Parallèlement, l’équipe explore comment des technologies similaires pourraient être utilisées dans des domaines tels que la transplantation d’organes, où les outils d’édition génétique pourraient aider à réparer les organes des donneurs hors du corps avant qu’ils ne soient transplantés chez les patients.

Bien que le nouveau système CRISPR guidé par de l’ADN en soit encore à ses débuts, les agences fédérales, notamment les National Institutes of Health, la Federal Drug Administration et les Advanced Research Agencies for Health, encouragent toutes le développement et la transposition de ces outils vers la pratique clinique.

M. Jain estime que des applications précoces et très ciblées pourraient voir le jour d'ici quelques années, en particulier dans les contextes où les cellules ou les tissus sont traités hors du corps. Une utilisation clinique plus large nécessitera des essais supplémentaires et l'autorisation des autorités réglementaires.

Pour l'instant, cette avancée marque un tournant dans la façon dont les scientifiques envisagent le CRISPR lui-même.

Après des décennies de recherche et des dizaines de milliers d'études publiées autour des systèmes CRISPR guidés par de l'ARN, ces travaux introduisent une manière fondamentalement nouvelle de diriger l'un des outils les plus puissants de la biologie.

« Au fond, il s'agit de nous donner un meilleur contrôle », a déclaré M. Jain. « Il ne s'agit pas seulement de réécrire le mode d'emploi, mais aussi de gérer avec précision la manière dont ces instructions sont utilisées. »

Note de la rédaction :

Cette étude est mise en avant dans un article de la rubrique « News & Views » de Nature Biotechnology. Les auteurs, en collaboration avec des chercheurs de l’UT Austin, ont également publié la structure de leur premier système CRISPR guidé par de l’ADN dans un prépublication distincte en mars 2026. Le laboratoire de M. Jain, en collaboration avec l’Université de Princeton, a récemment publié dans Nature Communications un autre outil permettant de corriger le manuel d’instructions principal. Un article à ce sujet est disponible ici.

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* Source : UF breakthrough could reshape RNA editing with world's first DNA-guided CRISPR News | University of Florida