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Le système d'édition génétique CRISPR-Cas3 rétablit la fonction de la dystrophine dans les cellules souches dérivées de patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est un issues de dégénérescence musculaire provoqué par des mutations affectant le gène de la dystrophine. Le 24 août, dans la revue Stem Cell Reports, des chercheurs montrent comment une méthode double CRISPR ARN a restauré la fonction de la protéine dystrophine dans les cellules souches pluripotentes induites dérivées de people DMD. L’approche a fonctionné en supprimant de grandes sections du gène de la dystrophine, permettant ainsi aux cellules d’ignorer les sections défectueuses ou mal alignées du code génétique. Cela produit des protéines tronquées mais toujours fonctionnelles pour une grande variété de modèles de mutation associés à la DMD.

“Le double CRISPR-Cas3 est un outil prometteur pour induire une délétion génomique gigantesque et restaurer la protéine dystrophine by means of l’induction de sauts multi-exons”, déclare l’auteur principal Akitsu Hotta de l’Université de Kyoto. “Nous espérons que cette étude éclairera de nouvelles façons de traiter les people atteints de DMD et d’autres difficulties génétiques nécessitant des délétions étendues.”

En raison de variants significatives dans les modèles de mutation affectant le gène de la dystrophine, la suppression d’une petite partie du gène ne peut être utilisée que pour un nombre limité de sufferers DMD. Par exemple, le saut mono-exon le moreover courant des exons 51, 53 et 45 peut être appliqué respectivement à 13 %, 8 % et 8 % des clients DMD.

Le saut multi-exon (MES) a une significant applicabilité à divers modèles de mutation DMD. En ciblant les details chauds de mutation dans le gène de la dystrophine, on estime que le MES de l’exon 45 à 55 bénéficierait à moreover de 60 % des individuals atteints de DMD. Malheureusement, peu de tactics sont disponibles pour induire une suppression importante couvrant les exons cibles répartis sur plusieurs centaines de kilobases.

Pour surmonter cet obstacle, Hotta et son équipe ont utilisé CRISPR-Cas3 pour induire une suppression allant jusqu’à 340 kilobases au niveau de la région de l’exon 45-55 de la dystrophine dans divers modèles de mutation DMD. Parce qu’il était unusual d’observer une suppression de furthermore d’une centaine de kilobases à l’aide d’un seul ARN CRISPR – ce qui permet de localiser le section accurate d’ADN – les chercheurs ont utilisé une paire d’ARN CRISPR prenant en sandwich la région génomique cible.

Les auteurs notent les limites potentielles du double système CRISPR RNA. Premièrement, il existe des variations dans le modèle de suppression et les details précis de début et de fin de la suppression ne peuvent pas être entièrement contrôlés. Cela pourrait être un inconvénient lorsqu’une suppression importante mais précise est requise. Deuxièmement, l’étude n’a pas démontré la fonctionnalité de la protéine dystrophine récupérée. Troisièmement, d’autres méthodes devraient être développées pour améliorer l’efficacité globale de l’édition du génome du système Cas3.

“Notre système dual-Cas3 pourrait s’appliquer aux futures thérapies géniques une fois que nous serons en mesure de délivrer les composants twin-Cas3 in vivo aux tissus musculaires squelettiques de manière sûre et efficace”, explique Hotta. “La capacité d’induire elle-même plusieurs centaines de kilobases de suppression d’ADN a également une big applicabilité pour la recherche fondamentale lorsqu’une suppression importante est nécessaire.”

Cette étude a été en partie financée par l’Agence japonaise pour la recherche et le développement médical, la Société japonaise pour la advertising de la science, le Fonds de recherche sur les cellules iPS et le Centre nationwide de neurologie et de psychiatrie. Akitsu Hotta est conseiller scientifique du C4U et plusieurs co-auteurs ont déposé un brevet concernant cette étude.