SDS et les aperçus de la science (10 juillet, 2022)

Dans ce numéro : CRISPR-Cas9 fête ses 10 ans; La promesse de la thérapie génique pour les maladies rares et le syndrome de Shwachman-Diamond (SDS)

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CRISPR-Cas9 fête ses 10 ans

CRISPR a fait ses débuts il y a 10 ans, dans un article que presque personne n'a remarqué: en juin 2012, un communiqué de presse conjoint a été publié par le Département américain de l'énergie et le Laboratoire national Lawrence de Berkeley annonçant un nouvel article dans Science «Programmable DNA Scissors Found for Bacterial Immune System».

Dans ce document, les auteurs ont souligné que la découverte pourrait conduire à un nouvel "outil d'édition des génomes". Le document a maintenant été cité par plus de 15 000 publications et téléchargé près de 65 000 fois. Dans ce document, les désormais célèbres auteurs lauréats du prix Nobel - Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier - ont expliqué le fonctionnement interne d'un système appelé CRISPR/Cas9.

Bien que l'impact incroyable n'ait pas été immédiatement reconnu par le public, une décennie plus tard, il n'y a presque personne qui n'a pas entendu le terme. CRISPR a été utilisé pour manipuler les génomes d'organismes dans toutes les branches de l'arbre de la vie, y compris les humains. Il est actuellement testé pour traiter des dizaines de maladies héréditaires - dont de nombreuses maladies rares -, les entreprises prévoyant de demander aux régulateurs l'approbation du premier médicament basé sur CRISPR dès la fin de cette année.

Lisez un article de STAT sur leur entretien avec le Dr Doudna à l'Université de Californie à Berkeley, où elle dirige l'Innovative Genomics Institute.

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Alors, qu'est-ce que la technologie CRISPR-CAS9 exactement?

En bref, selon le NIH-NCI, il s'agit d'un outil de laboratoire utilisé pour modifier ou "éditer" des morceaux d'ADN d'une cellule. CRISPR-Cas9 utilise une molécule d'ARN spécialement conçue pour guider une enzyme appelée Cas9 vers une séquence spécifique d'ADN. Cas9 coupe ensuite les brins d'ADN à ce stade et enlève un petit morceau, provoquant un vide dans l'ADN où un nouveau morceau d'ADN peut être ajouté. CRISPR-Cas9 est une percée scientifique qui aura des utilisations importantes dans de nombreux types de recherche. Dans la recherche sur le cancer, il peut être utile de comprendre comment le cancer se forme et réagit au traitement, ainsi que de nouvelles façons de le diagnostiquer, de le traiter et de le prévenir.

Regardez cet excellent aperçu de TED-Ed. Nous en avons également ajouté d'autres sur notre page "Comprendre la science SDS".

Vous voulez en savoir plus ? Découvrez cette ressource incroyable de l'Institut de génomique innovante, ici.

La promesse de la thérapie génique pour les maladies rares et le syndrome de Shwachman-Diamond (SDS)

La majorité des plus de 10 000 maladies rares sont de nature génétique, ce qui signifie qu'il existe une "faute de frappe" ou un changement dans la séquence d'un gène nécessaire au bon fonctionnement du corps humain. Si nous pouvions corriger le défaut spécifique du génome, dans les bons organes ou tissus, nous serions en mesure de fournir des remèdes aux millions de personnes souffrant de maladies rares. Le syndrome de Shwachman-Diamond (SDS) entre également dans cette catégorie. De nombreux facteurs font de SDS une cible fantastique pour l'édition de gènes. Il s'agit d'une maladie à un seul gène - causée par une mutation d'un seul gène - et la mutation particulière (ou "faute de frappe") est très uniforme. Plus précisément, plus de 90% des personnes atteintes de SDS ont des mutations dans un gène appelé SBDS, et presque tous ces patients ont au moins une "mutation du site d'épissage" (258 + 2T> C). Un autre aspect qui fait du SDS un excellent modèle de maladie est l'organe cible qu'il faudrait atteindre : la moelle osseuse. La moelle osseuse est beaucoup plus facile à atteindre que le cerveau, par exemple. La technologie d'édition de gènes ex vivo est réalisable : les cellules souches hématopoïétiques peuvent être obtenues de patients de la même manière que les gens donnent des cellules souches pour une greffe. Une fois récoltées, les cellules peuvent être "modifiées" - la mutation fixée. Ensuite, les cellules "fixées" peuvent être réinfusées aux patients, comme lors d'une greffe de cellules souches traditionnelle.

Bien sûr, tout cela est plus facile à dire qu'à faire, et de nombreux efforts de recherche nous attendent. La bonne nouvelle est que tout un laboratoire de recherche sous la direction du Dr Brendel au Boston Children's Hospital est dédié à ce travail. Ils se concentrent sur le développement d'approches pour personnaliser la machine CRISPR-Cas9 afin d'éditer efficacement les SDS les plus courants provoquant des mutations dans le SBDS. Ce travail n'en est encore qu'à ses débuts et il est probable qu'il reste des années avant qu'il n'atteigne les patients, mais il s'agit certainement d'une approche que nous devons explorer. Nous fournirons bientôt plus de détails et d'idées. Nous nous engageons à soutenir ce travail de toutes les manières possibles. En particulier, notre projet de modèle de souris cherche à fournir un outil essentiel pour accélérer ce travail, car il héberge la séquence humaine exacte qui doit être ciblée par CRISPR-Cas9.

Le Dr Brendel a récemment publié un article de synthèse soulignant comment et pourquoi "Les souris humanisées sont des outils précieux pour l'évaluation des thérapies géniques hématopoïétiques et la modélisation préclinique pour aller vers un essai clinique".

"Les contributions les plus importantes apportées par ces souris humanisées sont l'identification des cellules souches hématopoïétiques normales et leucémiques, la caractérisation de la hiérarchie hématopoïétique humaine, le dépistage des thérapies anticancéreuses et leur utilisation comme modèles précliniques pour les applications de thérapie génique. Cet article de synthèse se concentre sur plusieurs applications de thérapie génique qui ont bénéficié d'une évaluation chez des souris humanisées, telles que les thérapies par lymphocytes T à récepteur d'antigène chimérique (CAR) pour le cancer, les thérapies antivirales et les thérapies géniques pour de multiples maladies monogénétiques Les modèles de souris humanisées ont été et sont toujours d'une grande valeur pour le domaine de la thérapie génique car ils permettent une compréhension plus fiable des approches thérapeutiques parfois compliquées telles que les stratégies thérapeutiques d'édition de gènes récemment développées, qui cherchent à corriger un gène à son locus génomique endogène.De plus, les modèles murins humanisés, qui sont d'une grande importance avec en ce qui concerne le test de nouvelles technologies vectorielles in vivo pour évaluer l'innocuité et l'efficacité avant les essais cliniques, aider à accélérer la traduction critique des résultats de base aux applications cliniques."

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