CRISPR combiné à une nouvelle méthode chimique pour un montage plus précis
La technique d’édition de gènes connue sous le nom de CRISPR a accéléré la recherche biologique et médicale au cours de la dernière décennie en permettant aux scientifiques de réparer l’ADN des cellules humaines presque aussi simplement qu’en utilisant une paire de ciseaux.
L’édition de gènes – et en particulier CRISPR, car il est facile à utiliser – a donné aux chercheurs l’espoir de guérir les maladies génétiques, y compris le cancer.
Maintenant, une équipe de chercheurs de la Case Western Reserve University a développé une méthode qui pourrait rendre les méthodes CRISPR encore plus précises et plus prometteuses.
Leur nouvelle technique, détaillée dans une étude récemment publiée dans la revue Communication Naturecombine CRISPR avec un processus chimique qui permet de localiser et de chronométrer plus précisément l’édition de gènes.
Une telle précision rend la technologie plus efficace et réduit les effets secondaires potentiels, a déclaré Fu-Sen Liang, professeur agrégé de chimie, qui a dirigé l’équipe de recherche.
Bien que les résultats soient encore préliminaires, les chercheurs, qui comprennent plusieurs chercheurs et étudiants postdoctoraux de Case Western Reserve, pensent que les travaux pourraient conduire à un traitement plus efficace de certaines maladies, notamment les cancers.
« Ce que nous faisons, c’est explorer une autre façon de modifier le résultat du gène en ciblant l’ARN avec un produit chimique », a déclaré Liang. « Cette nouvelle technologie nous donne la possibilité de cibler non seulement le lieu, mais le temps de l’altération et la capacité de l’arrêter. Cela n’a jamais été possible auparavant, et nous pensons que cela pourrait être très important.
La technique
CRISPR est l’acronyme de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. La technologie transformatrice, dévoilée en 2012, utilise une enzyme spécifique – guidée par l’ARN ou l’acide ribonucléique – pour cibler, couper et réparer les brins d’ADN cassés ou endommagés avec un nouveau matériau. L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, contient toutes les informations génétiques chez les humains et les autres organismes.
Les scientifiques de Case Western Reserve se sont concentrés sur la manipulation de l’ARN, un polymère doté de diverses fonctions, notamment la traduction d’informations génétiques et la régulation de l’activité des gènes. Les molécules d’ARN peuvent avoir diverses modifications chimiques avec des séquences génétiques identiques mais des propriétés et des fonctions différentes.
En combinant CRISPR avec leur processus chimique, les scientifiques ont pris le contrôle de l’emplacement précis et du moment des modifications de l’ARN.
Cette avancée semble être essentielle pour comprendre et contrôler les rôles de ces différentes versions d’ARN dans les processus biologiques fondamentaux et les maladies, a déclaré Liang.
Plus précisément, Liang et son équipe ont utilisé l’acide abscissique (ABA), une hormone végétale commune, et un processus appelé « proximité induite chimiquement ». Cela leur a permis soit « d’écrire » soit « d’effacer » une caractéristique structurelle appelée m6A sur une zone spécifique de l’ARN. En conséquence, ils pourraient effectivement basculer entre deux versions d’ARN.
Les scientifiques pensent que la modification de m6A régule les processus et les propriétés fondamentaux de l’ARN, mais est également directement liée à diverses maladies humaines, a-t-il déclaré.
L’équipe de recherche a également créé un moyen d’utiliser la lumière ultraviolette pour activer l’ABA, rendant le processus d’édition encore plus précis, a déclaré Liang.
« Ce qui rend la recherche encore plus excitante, c’est que nous pensons qu’elle peut être appliquée à d’autres modifications de l’ARN, pas seulement m6A », a déclaré Liang, « et les fonctions de la grande majorité de ces modifications sont totalement inconnues. »
Référence: Shi H, Xu Y, Tian N, Yang M, Liang FS. Édition inductible et réversible de l’ARN N6-méthyladénosine. Communications nationales. 2022;13(1):1958. doi : 10.1038/s41467-022-29665-y.
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