L’édition génétique est l’un des domaines de la médecine qui évolue le plus rapidement et qui suscite le plus de passion. Depuis que le génome humain a été cartographié (ou du moins 90 % de celui-ci en 2003), les thérapies, les vaccins et les modifications qui adaptent ou altèrent l’ADN sont devenus de plus en plus courants.
Vous avez probablement entendu parler de CRISPR, mais beaucoup de gens ne réalisent pas que CRISPR n’est qu’un outil, un outil révolutionnaire et pionnier. Cependant, ce n’est plus la seule façon de modifier les gènes. Grâce à l’augmentation des recherches dans le monde entier, les scientifiques développent des méthodes uniques pour modifier les gènes de manière plus efficace.
Qu'est-ce que SeekRNA ?
SeekRNA est une technologie innovante d'édition génétique développée par le Dr Sandro Ataide et son équipe à l'Université de Sydney. Elle améliore les itérations précédentes et d'autres méthodes d'édition génétique pour donner des résultats plus précis.
Comment fonctionne SeekRNA
La norme industrielle CRISPR-Cas9, comme son nom l'indique, est en fait deux choses distinctes. Tout d'abord, vous avez un fragment d'ARN spécialement synthétisé appelé ARN guide (ARNg), qui mesure environ 20 paires de bases de long et se guide lui-même vers l'emplacement souhaité afin de se lier à l'ADN. Maintenant, l'ARNg sait exactement où aller. Le problème ? Il ne peut pas couper le brin d'ADN pour insérer ses nouvelles bases. C'est là qu'entre en jeu le deuxième élément, connu sous le nom d'enzyme cas9. Cas suit l'ARNg et coupe la double hélice de l'ADN afin que des sections d'une séquence puissent être supprimées, modifiées ou que de nouvelles séquences d'ADN puissent être insérées.
Alors, pourquoi SeekRNA est-il si différent ? Eh bien, c'est un package complet : couper, copier et coller en un seul outil. Dérivé des séquences d'insertion IS1111 et IS110 naturelles, la haute spécificité de SeekRNA est obtenue grâce à son utilisation unique de seekRNA dérivé de l'ARN non codant (NCR), qui guide la sélection du site cible lors de la transposition génétique.
SeekRNA a démontré une polyvalence et une précision remarquables lors d'expériences, en reprogrammant avec succès des séquences cibles sans introduire de mutations involontaires. La transposase unique utilisée par SeekRNA (connue sous le nom de DEDD) se lie à des séquences complémentaires sur l'ADN cible, permettant un clivage et une insertion précis de nouvel ADN sans avoir besoin de protéines supplémentaires.
Les avantages
S'appuyant sur les bases de CRISPR. En termes simples, SeekRNA est un outil plus propre et plus précis, doté de davantage d'options et de capacités. L'élimination du besoin de différentes protéines Cas présente de nombreux avantages, comme une précision accrue, qui réduit le risque d'effets hors cible pouvant conduire à des mutations involontaires.
SeekRNA est donc un outil polyvalent aux applications variées, allant du traitement des troubles génétiques par des interventions ciblées à toute une série de maladies à base génétique, ce qui, vous vous en rendrez probablement compte, représente beaucoup. C'est pourquoi les cours universitaires, depuis les diplômes de premier cycle en santé et biomédecine jusqu'aux programmes de médecine et de DNP en ligne, s'adaptent pour inclure au moins les bases.
Applications actuelles
À ce stade, SeekRNA est encore en phase de recherche et développement, mais il présente un grand potentiel. Sa précision et sa spécificité ont été démontrées en laboratoire, ce qui est prometteur pour de futures applications en médecine. Rien que cette année, de nombreuses étapes importantes ont été franchies dans le domaine de l'édition génétique, avec de nouvelles méthodes telles que « montage de pont » où deux fragments d'ADN situés à des endroits différents sont reliés entre eux (par un pont) pour former des séquences entièrement nouvelles. Un foie de porc génétiquement modifié a été transplanté avec succès chez un humain. Et de plus en plus de traitements utilisant des systèmes d'édition génétique comme CRISPR-Cas9 sont en cours d'approbation.
Toutes ces applications du monde réel bénéficieront d’outils d’édition génétique plus précis, plus fiables et plus personnalisables comme SeekRNA, c’est-à-dire une fois qu’ils auront quitté le laboratoire.
Les concurrents
Qualifiant l’explosion des biotechnologies d’édition génétique de « course aux armements » est un peu sensationnaliste mais pas loin de la vérité. Il existe de nombreuses technologies d'épissage, de copie et de collage de gènes qui sont généralement découvertes chez les bactéries ; jusqu'à présent, la majorité d'entre elles étaient basées sur différentes protéines Cas ; en fait, il y en a 287 dans les archives, et il est probable qu'il en existe encore d'autres.
Le système CRISPR-ZFN n’utilise pas de protéine Cas. Le ZFN signifie Zinc Finger Nucleases (nucléases à doigt de zinc), des protéines conçues pour cibler et couper des parties spécifiques de l’ADN. Elles combinent des domaines à doigt de zinc, qui se lient à des séquences d’ADN particulières, avec une enzyme de coupe appelée FokI. En ciblant des emplacements précis des gènes, les ZFN agissent comme des ciseaux moléculaires, créant des cassures dans l’ADN. Ces cassures peuvent ensuite être réparées de manière à permettre aux scientifiques d’ajouter, de supprimer ou de modifier des gènes.
Un autre système non-Cas notable est celui des nucléases effectrices de type activateur de transcription, plus connues sous le nom de TALEN. Les nucléases effectrices sont des protéines spécialisées utilisées pour l'édition précise des gènes. Elles se composent de deux parties principales : les effecteurs de type activateur de transcription (TALE) et une nucléase. Les TALE sont conçus pour se lier à des séquences d'ADN spécifiques, tandis que la nucléase coupe l'ADN à ces sites ciblés. Cette action de coupe crée des cassures dans l'ADN, qui peuvent être réparées en insérant, supprimant ou modifiant du matériel génétique. En termes simples, les TALEN fonctionnent comme des ciseaux moléculaires personnalisés qui peuvent couper précisément l'ADN à des endroits choisis, permettant des modifications précises à des fins de recherche et thérapeutiques.
Ce qui est possible
Nous avons examiné les freins à la technologie actuelle et les possibilités offertes par SeekRNA. Quelles sont les possibilités ? En médecine, ces avancées pourraient avoir un impact considérable sur le traitement des troubles génétiques. En permettant des corrections génétiques précises, des maladies telles que la fibrose kystique, la dystrophie musculaire de Duchenne et la drépanocytose pourraient bientôt connaître des avancées qui s'attaquent aux mutations à leur racine génétique, offrant ainsi des traitements curatifs plutôt que simplement symptomatiques.
Dans le domaine indispensable de la recherche sur le cancer, des techniques améliorées d’édition génétique pourraient permettre l’édition ciblée d’oncogènes et de gènes suppresseurs de tumeurs, conduisant à des thérapies plus efficaces et personnalisées qui minimisent les dommages causés aux cellules saines.
Au-delà des applications médicales directes, ces technologies sont prometteuses en biologie synthétique et en biotechnologie. Elles permettent de manipuler des micro-organismes pour produire des produits pharmaceutiques et d’autres molécules biologiques complexes, ce qui pourrait conduire à des processus de fabrication de médicaments plus efficaces.
Comme si tout cela ne suffisait pas, les outils d’édition génétique perfectionnés facilitent le développement de traitements innovants contre les maladies infectieuses en ciblant les génomes viraux avec une grande spécificité. À mesure que ces technologies continuent de progresser, elles promettent de transformer la recherche et la thérapie biomédicales, en offrant de nouvelles solutions à certains des problèmes de santé les plus urgents de l’humanité et en ouvrant la voie à des niveaux de précision génétique sans précédent.
