Edition génétique : des scientifiques mettent au point un outil multifonctions

Des chercheurs du Center for Precision Engineering for Health (CPE4H) de l’école d’ingénierie et de sciences appliquées de l’université de Pennsylvanie (Penn Engineering) ont mis au point un outil capable d’éditer les gènes et de réguler leur expression. Ils décrivent cette technologie de « perturbation génétique polyvalente minimale » (mvGPT [1]) dans un article publié dans la revue Nature Communications [2].

Plusieurs fonctions indépendantes

« Toutes les maladies génétiques ne sont pas uniquement dues à des erreurs dans le code génétique lui-même », explique le professeur Sherry Gao, auteur principal de l’étude. Dans certains cas, elles sont dues à une trop forte ou une trop faible expression de certains gènes. Dès lors, « nous voulions construire une plateforme unique capable d’éditer l’ADN avec précision et efficacité, ainsi que de réguler à la hausse ou à la baisse l’expression des gènes », explique Tyler Daniel, doctorant dans le laboratoire du Pr Gao et coauteur de la publication.

La « plateforme » fonctionne en combinant un « prime editor» « amélioré » (cf. Les « prime editors » : éditer sans « couper »), capable de modifier des séquences d’ADN, avec des technologies conçues précédemment pour augmenter ou diminuer l’expression des gènes. Et toutes ces fonctions peuvent être activées indépendamment l’une de l’autre en même temps.

« Ce niveau de précision pour la modification des séquences d’ADN et de l’expression des gènes n’était pas possible auparavant », assure le doctorant. « C’est comme si nous prenions une voiture dont le système de navigation est défectueux et que nous corrigions le bug de ce système tout en augmentant le volume de la stéréo et en baissant l’air conditionné. »

De premiers résultats « prometteurs »

L’équipe a testé le mvGPT sur des cellules hépatiques humaines présentant une mutation à l’origine de la maladie de Wilson [3]. L’outil a permis d’éliminer la mutation tout en régulant à la hausse un gène lié au traitement du diabète de type I et en supprimant un autre gène associé à l’amyloïdose à transthyrétine [4]. Le mvGPT a accompli les trois tâches « avec une grande précision », « démontrant ainsi sa capacité à cibler simultanément plusieurs maladies génétiques ».

Plus « compacte » que trois outils distincts, la technologie est également plus facile à acheminer dans les cellules.

Après s’être révélée « prometteuse » dans des cellules humaines, les chercheurs prévoient de la tester sur des modèles animaux et contre d’autres maladies à composantes génétiques, notamment les maladies cardiovasculaires.

[1] minimal versatile genetic perturbation technology

[2] Qichen Yuan et al, Orthogonal and multiplexable genetic perturbations with an engineered prime editor and a diverse RNA array, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-55134-9

[3] La maladie de Wilson est une maladie génétique caractérisée par l’accumulation toxique de cuivre dans l’organisme, essentiellement dans le foie et le cerveau. (Source : orpha.net)

[4] L’amyloïdose est une maladie causée par la transformation d’une protéine qui se dépose et s’infiltre au niveau des organes. Lorsqu’elle touche le cœur, elle cause une rigidité du muscle cardiaque et affecte sa capacité de relaxation et de contraction menant à l’insuffisance cardiaque. La forme TTR fait suite à la transformation d’une protéine normalement produite par le foie (la transthyrétine) (Source : Institut de cardiologie de Montréal)

Source : Medical Xpress, Ian Scheffler, University of Pennsylvania (08/01/2025) – Photo : PIxabay