Des scientifiques découvrent VIPR, un système d’édition génétique plus ancien que CRISPR

Des scientifiques ont identifié un système d'édition génétique vieux de plus de quatre milliards d'années, qui pourrait être à l'origine de CRISPR et finir par le surpasser en tant qu'outil de modification de l'ADN. Le système, baptisé VIPR (pour Viral Interference Programmable Repeat), a été décrit jeudi dans deux articles publiés dans la revue Science.nytimes+1

Une défense virale ancestrale

Contrairement à CRISPR, découvert chez les bactéries, VIPR provient de virus qui l'utilisent comme arme contre des phages concurrents. Une équipe dirigée par Jennifer Doudna, biochimiste à l'Université de Californie à Berkeley et co-lauréate du prix Nobel de chimie 2020 pour ses travaux sur CRISPR, a identifié ce système après des années de recherche sur les origines évolutives de l'immunité guidée par l'ARN.biorxiv+2

Selon les chercheurs, VIPR se compose d'une protéine Vipr, ancêtre des premiers effecteurs CRISPR-Cas, associée à des ARN VIPR spécialisés, ou vrARN, qui utilisent des motifs moléculaires alternés pour reconnaître et se lier à l'ADN. Une étude complémentaire a détaillé 21 structures obtenues par cryo-microscopie électronique montrant comment la protéine Vipr s'assemble le long de son ARN guide pour former un filament hélicoïdal, puis se lie à l'ADN via une structure en triplex, un mécanisme distinct de celui de CRISPR.science+2

Un outil potentiellement plus puissant

VIPR pourrait présenter des avantages pratiques par rapport à CRISPR. Il semble capable de cibler une gamme plus large de séquences génétiques, ce qui permettrait de modifier des portions plus importantes du génome. Les molécules impliquées sont également plus petites, ce qui pourrait faciliter leur acheminement dans les cellules, un défi persistant en thérapie génique.nytimes

"La taille remarquablement petite de VIPR positionne ces systèmes comme des outils transformateurs pour l'ingénierie génomique", a déclaré Kranusch, microbiologiste à la Harvard Medical School, qui n'a pas participé à l'étude.nytimes

Quelles sont les prochaines étapes ?

Cette découverte survient à un moment d'expansion rapide dans le domaine de l'édition génétique. Des recherches distinctes publiées jeudi dans Nature ont décrit de nouvelles découvertes sur la façon dont les embryons humains précoces réparent les dommages à l'ADN causés par les outils d'édition, soulignant à la fois les promesses et les questions de sécurité non résolues entourant la modification génétique. Parallèlement, le laboratoire de Doudna a été actif sur plusieurs fronts, notamment l'utilisation de l'intelligence artificielle pour concevoir des enzymes CRISPR synthétiques.technologynetworks+2

Il reste à voir si VIPR passera de la science fondamentale aux applications cliniques ou agricoles. Les chercheurs ont démontré que le système peut être reprogrammé pour la répression transcriptionnelle chez les phages, mais traduire cette capacité dans des cellules de mammifères nécessitera des travaux supplémentaires.biorxiv