Des nanoparticules d’or pour transporter CRISPR/Cas9

    Crispr/Cas9 : le virus remplacé par des nanoparticules d'or

    Des chercheurs américains sont parvenus à changer le mode de transport de CRISPR/Cas9. A la place d’un virus, les »ciseaux de la génétique » ont été transportés jusqu’au noyau de la cellule par des nanoparticules d’or. 

    Outils révolutionnaires dans les laboratoires, les « ciseaux de la génétique » CRISPR/Cas9 permettent de supprimer, modifier ou ajouter des gènes à la demande, facilement et de manière peu onéreuse. Toutefois, cette technique présente des failles, que des chercheurs essaient de contourner peu à peu. CRISPR entraîne des mutations non prévues (dites « off-target »). Une équipe de l’Université de Californie à Berkeley a proposé en juillet 2017 d'utiliser des "protéines anti-CRISPR", qui peuvent néanmoins entraîner des réponses inflammatoires et immunitaires. Ces mêmes scientifiques ont avancé en octobre 2017 une autre solution : changer le mode de transport. Au lieu d’utiliser un virus pour emmener CRISPR/Cas9 dans la cellule, préférons les nanoparticules d’or. Un remplacement testé avec succès chez la souris.

    Remplacer une séquence ADN par une autre

    Le principe de CRISPR/Cas9 consiste à programmer une protéine capable de "couper" l'ADN (Cas9) qui, associée à un ARN (acide nucléique) guide, va permettre de modifier de façon spécifique et à un endroit très précis le génome. Pour changer la séquence ADN d’un gène muté (responsable d’une pathologie), l’on ajoute la copie correcte qui prendra sa place. Pour transporter l’ensemble de ces éléments au cœur de la cellule (dans le noyau, où se trouve l’ADN), on utilise généralement un virus inactivé. Mais cette fois, les scientifiques ont remplacé ce mode de transport par des nanoparticules d’or. Une enveloppe de polymères permet au tout de pénétrer dans le noyau de la cellule (voir image ci-dessous). 

    © Kunwoo Lee et al., Nature Biomedial Engineering, 2017

    Le gène en partie restauré

    Cette technique a été testée chez des souris atteintes de la myopathie de Duchenne. Cette maladie rare – qui touche 2.500 enfants en France – est caractérisée par une dégénérescence des muscles squelettiques, lisses et cardiaques. En cause, une anomalie sur le gène DMD présent sur le chromosome X. Ce gène synthétise la dystrophine, une protéine essentielle à l’architecture cellulaire des fibres musculaires. Sans dystrophine, ces fibres musculaires s’usent très rapidement. Dès l’âge de trois ans, les enfants touchés peuvent rencontrer des difficultés musculaires qui commencent par le bas du corps et gagnent peu à peu tous les muscles (respiratoires, cardiaques, digestifs…). Le pronostic est sombre, avec un décès survenant dans la plupart des cas au début de l’âge adulte.

    En janvier 2016, la technique CRISP/CAs9 avait déjà été testée chez des souris atteintes de cette pathologie. En utilisant un virus visant préférentiellement les cellules musculaires, une équipe américaine avait actionné le ciseau moléculaire de façon à supprimer l’anomalie du gène DMD chez des souris malades. En quelques semaines, les rongeurs s’étaient remis à produire de la dystrophine en quantité suffisante pour rétablir les fonctions musculaires.

    Avec les nanoparticules d’or, les résultats sont aussi au rendez-vous, selon cette nouvelle étude. CRISPR/Cas9 a permis une restauration de 5% du fonctionnement global du gène DMD, permettant aux souris de doubler leurs scores lors des tests de force et d’agilité. Sans risque de réponses inflammatoires et immunitaires, assurent les chercheurs. Reste à prouver sur le plus long terme que les nanoparticules ainsi administrées n’entraînent pas d’autres effets indésirables sur l’organisme…

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