NanoCas : un système « ultra compact » d’édition du génome « efficace » chez l’animal
Des scientifiques de Mammoth Biosciences, en Californie, une entreprise cofondée par le professeur Jennifer Doudna de l’Université de Californie à Berkeley (cf. CRISPR : Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna récompensées par le prix Nobel de chimie), ont annoncé la mise au point d’un système d’édition du génome « ultracompact », appelé NanoCas. Leurs résultats ne sont pas encore publiés dans une revue à comité de lecture mais seulement sous forme de preprint sur bioRxiv [1].
Les chercheurs affirment avoir utilisé leur outil « avec succès » in vivo, sur des souris et des singes, pour modifier un gène lié à des troubles neuromusculaires [2]. Ils indiquent en effet avoir obtenu une efficacité d’édition supérieure à 30 % dans les tissus musculaires.
Résoudre le problème de l’acheminement
Jusqu’à présent, les problèmes d’acheminent de l’outil d’édition génétique ont limité ses applications cliniques. En effet, les nucléases [3] CRISPR « conventionnelles », comme Cas9 et Cas12a, dépassent les limites permises par un seul vecteur AAV [4], ce qui nécessite des stratégies à deux vecteurs AAV qui « réduisent l’efficacité ».
Des systèmes plus petits tels que tels que Cas12i et CasX, ont été identifiés, mais ils restent trop volumineux ou présentent une faible efficacité d’édition (cf. CRISPR CasX, un ciseau moléculaire concurrent de CRISPR Cas9 ; CasMINI : des chercheurs mettent au point un système CRISPR-Cas compact). Les systèmes compacts existants, tels que Cas14 et IscB, n’ont quant à eux pas fait la preuve de leur efficacité dans des modèles animaux « de grande taille ».
Des résultats intéressants en termes d’efficacité
Le système conçu a d’abord été évalué sur des cellules rénales embryonnaires humaines [5], des lymphocytes T et des cellules souches hématopoïétiques.
Ensuite, l’outil a été testé in vivo chez la souris et le singe. Chez les primates, NanoCas a obtenu jusqu’à 30 % d’édition dans les muscles squelettiques, avec « des niveaux d’édition progressifs au fil du temps ». L’édition cardiaque a atteint 15 % et l’édition hors cible dans le foie est restée inférieure à 2 %.
Ainsi, NanoCas est « le premier système CRISPR à un seul AAV à démontrer une édition musculaire efficace in vivo chez des primates non humains », affirment les chercheurs. « Les implications d’une nucléase aussi compacte sont vastes, permettant un ciblage plus large des tissus, des thérapies géniques plus efficaces » et des applications pour l’édition de la transcriptase inverse[6], l’édition de bases (cf. ABE : un « éditeur de base » qui vient compléter l’outil CRISPR) et l’édition épigénétique (cf. L’édition épigénétique, une technique moins risquée ?).
[1] Benjamin J. Rauch et al, Single-AAV CRISPR editing of skeletal muscle in non-human primates with NanoCas, an ultracompact nuclease, bioRxiv (2025). DOI: 10.1101/2025.01.29.635576
[2] En cause dans la dystrophie musculaire de Duchenne ou myopathie de Duchenne
[3] Enzyme qui catalyse la scission des acides nucléiques
[4] Un virus adéno-associé (ou AAV, pour adeno associated virus en anglais) est un petit virus à ADN, non pathogène
[5] Ces cellules embryonnaires humaines sont issues initialement d’embryons avortés. Le recours à ces cellules ne peut pas, par conséquent, être considéré comme acceptable d’un point de vue éthique (cf. L’avortement : un « instrument » de la recherche sur l’embryon ?).
[6] Enzyme qui permet de convertir l’ARN en ADN
Sources : Phys.org, Justin Jackson (17/02/2025) ; BioNews (10/02/2025) ; Genetic engineering and biotechnology news (03/02/2025) – Photo : iStock
