Une nouvelle méthode d’assemblage principal permet de réparer des gènes entiers en une étape

Une nouvelle méthode d'ingénierie génomique appelée assemblage principal permet désormais aux chercheurs d'insérer de longs fragments d'ADN à des emplacements précis et programmables au sein de cellules humaines vivantes, une avancée qui pourrait ouvrir la voie à des thérapies géniques universelles applicables à de nombreux patients. La technique a été décrite dans un article publié mercredi dans Nature.phys+1

Des petites modifications à la réparation de gènes entiers

L'assemblage principal s'appuie sur la technique antérieure d'édition principale, qui permet de petites insertions, délétions et échanges de bases, mais qui peine face à des changements génétiques plus importants. La nouvelle méthode utilise la synthèse de double rabat ciblée par CRISPR pour écrire de nouveaux rabats d'ADN à des emplacements génomiques spécifiques. Ces rabats agissent comme des ancres qui se fixent à des fragments d'ADN aux extrémités correspondantes, permettant à une ou plusieurs pièces de la taille d'un gène d'être intégrées de façon permanente dans le génome.news-medical+1

Contrairement à la réparation dirigée par homologie, l'assemblage principal fonctionne aussi bien dans les cellules qui se divisent que dans celles qui ne se divisent pas, et ne repose pas sur des cassures double brin de l'ADN ou des donneurs double brin, qui peuvent tous deux être toxiques et provoquer un stress cellulaire indésirable. L'équipe a démontré la polyvalence de la méthode en effectuant un recodage d'exons ciblé, une intégration de transgènes et des réarrangements à l'échelle du mégabase sur des loci thérapeutiquement pertinents dans des cellules humaines primaires.genengnews+2

Réduction des risques hors cible

"En utilisant l'édition principale pour écrire un rabat par brin du génome, la méthode contrôle exactement où le remplacement de l'ADN commence et se termine", a déclaré Daniel Bauer, MD, PhD, directeur du programme de thérapie génique au Boston Children's Hospital et co-auteur principal de l'article. "Comme la méthode est basée sur l'édition principale, elle est beaucoup moins susceptible de provoquer des effets hors cible par rapport à d'autres méthodes d'édition génétique".phys+1

Étant donné que de nombreuses maladies génétiques impliquent des centaines de mutations différentes, les stratégies actuelles d'édition génétique nécessitent souvent des modifications individualisées pour chaque patient. L'assemblage principal pourrait au contraire corriger l'ADN avec une approche unique capable de réparer presque n'importe quelle mutation dans un gène donné.phys

Vers une application clinique

L'équipe de recherche travaille actuellement à améliorer l'administration des composants de l'assemblage principal aux cellules concernées par des maladies in vivo. "Nous travaillons à améliorer l'administration des composants de l'assemblage principal aux cellules humaines concernées par des maladies in vivo, telles que les cellules souches hématopoïétiques pour les thérapies des troubles sanguins", a déclaré Bauer. "Nous explorons également un certain nombre d'applications de l'assemblage principal pour délivrer des charges génétiques en tant que thérapies agnostiques aux mutations afin de restaurer le contrôle génique pour des maladies humaines héréditaires dévastatrices avec des besoins cliniques non satisfaits".news-medical+1

Le nouvel article arrive parallèlement à d'autres études distinctes sur l'assemblage principal publiées plus tôt cette année dans Nature et Nature Biotechnology, qui ont démontré des approches connexes pour l'insertion de grands segments d'ADN en utilisant des rabats qui se chevauchent et des donneurs d'ADN linéaire. Ensemble, ces avancées marquent une expansion rapide de la boîte à outils d'édition génomique, rapprochant le domaine de thérapies capables de traiter de larges classes de maladies génétiques plutôt que de nécessiter des solutions sur mesure pour chaque patient.nature+1