Un nouvel outil d’édition génétique basé sur CRISPR a été développé et pourrait conduire à de meilleurs traitements pour les people atteints de difficulties génétiques. L’outil est une enzyme, AsCas12f, qui a été modifiée pour offrir la même efficacité mais avec une taille représentant un tiers de la taille de l’enzyme Cas9 couramment utilisée pour l’édition génétique. Sa taille compacte signifie qu’une furthermore grande quantité peut être emballée dans des virus porteurs et délivrée dans des cellules vivantes, ce qui la rend additionally efficace. Les chercheurs ont créé une bibliothèque de mutations possibles d’AsCas12f, puis ont combiné celles sélectionnées pour concevoir une enzyme AsCas12f dotée d’une capacité d’édition 10 fois supérieure à celle du type initial non muté. Cet AsCas12f modifié a déjà été testé avec succès sur des souris et pourrait être utilisé à l’avenir pour de nouveaux traitements in addition efficaces pour les people.
Mais même Cas9 a des limites. La manière courante d’introduire du matériel génétique dans une cellule hôte consiste à utiliser un virus modifié comme aid. Les virus adéno-associés (AAV) ne sont pas nocifs pour les individuals, peuvent pénétrer dans de nombreux varieties de cellules différents pour introduire des enzymes CRISPR comme Cas9 et ont une probabilité additionally faible de provoquer une réponse immunitaire indésirable par rapport à certaines autres méthodes. Cependant, comme tout service de livraison de colis, il existe une limite de taille. « Cas9 est à la limite de cette restriction de taille, il y a donc eu une demande pour une protéine Cas plus petite qui puisse être efficacement intégrée dans l’AAV et servir d’outil d’édition du génome », a expliqué le professeur Osamu Nureki du Département des sciences biologiques. à l’Université de Tokyo.
Sa grande taille signifie que Cas9 peut manquer d’efficacité lorsqu’il est utilisé pour la thérapie génique. Ainsi, une grande équipe multi-institutionnelle a travaillé pour développer une enzyme Cas in addition petite, tout aussi active, mais as well as efficace. Les chercheurs ont sélectionné une enzyme appelée AsCas12f, issue de la bactérie Axidibacillus sulfuroxydans. L’avantage de cette enzyme est qu’elle est l’une des enzymes Cas les in addition compactes trouvées à ce jour et mesure moins d’un tiers de la taille de Cas9. Cependant, lors de exams précédents, il n’a montré pratiquement aucune activité génomique dans les cellules humaines.
« En utilisant une méthode de criblage appelée balayage mutationnel profond, nous avons constitué une bibliothèque de nouveaux candidats potentiels en remplaçant chaque résidu d’acide aminé d’AsCas12f par les 20 varieties d’acides aminés sur lesquels repose toute vie. À partir de là, nous avons identifié additionally de 200 mutations qui ont amélioré activité d’édition du génome », a expliqué Nureki. « Sur la foundation des informations tirées de l’analyse structurelle d’AsCas12f, nous avons sélectionné et combiné ces mutations d’acides aminés à activité améliorée pour créer un AsCas12f modifié. Cet AsCas12f modifié a moreover de 10 fois l’activité d’édition du génome par rapport au style AsCas12f habituel et est comparable au Cas9, tout en conservant une taille beaucoup additionally petite.
L’équipe a déjà effectué des essais sur des animaux avec le système AsCas12f, en l’associant à d’autres gènes et en l’administrant à des souris vivantes. Il est préférable d’administrer des traitements directement dans l’organisme plutôt que d’extraire des cellules, de les éditer en laboratoire et de les réinsérer chez les individuals, ce qui prend additionally de temps et coûte plus cher. Le succès des assessments a montré que l’AsCas12f modifié avait le potentiel d’être utilisé pour les thérapies géniques humaines, comme le traitement de l’hémophilie, une maladie dans laquelle le sang ne coagule pas normalement.
L’équipe a découvert de nombreuses combinaisons potentiellement efficaces pour concevoir un système amélioré d’édition de gènes AsCas12f. Les chercheurs reconnaissent donc la possibilité que les mutations sélectionnées n’aient peut-être pas été les in addition optimales de toutes les combinaisons disponibles. Dans une prochaine étape, la modélisation informatique ou l’apprentissage automatique pourraient être utilisés pour passer au crible les combinaisons et prédire celles qui pourraient offrir des améliorations encore meilleures.
