Il y a une sorte de course aux armements alors que les généticiens «parcourent la planète» pour trouver des alternatives à la technologie CRISPR standard. Au fur et à mesure que cela s'accélère, l'édition du génome humain s'avérera être le fléau de l'humanité. ⁃ Éditeur TN
L'outil d'édition de gènes qui a révolutionné la biologie devient encore plus puissant.
CRISPR, en tant que système connu, permet aux scientifiques de cibler et de découper une séquence de lettres spécifique sur un brin d'ADN avec une précision sans précédent. Cela a ouvert de nouvelles possibilités de traitement des maladies génétiques, aidant les plantes à s’adapter au réchauffement de la planète et empêchant même les moustiques de propager le paludisme.
CRISPR est composé de deux composants de base. Le premier est un morceau d'ARN qui localise une séquence prédéterminée de l'ADN dans le génome d'un organisme que les scientifiques veulent modifier. La seconde est un type de protéine appelée enzyme qui se fixe à la section cible de l’ADN et l’épisse.
Cas9 a été l’enzyme de travail, car il exécute une coupe nette et nette. Mais ces dernières années, les scientifiques ont commencé à rechercher - et à trouver - des systèmes CRISPR alternatifs utilisant des enzymes autres que Cas9.
«Cas9 est un outil puissant, mais il a des limites», a déclaré Feng Zhang, pionnier de CRISPR, ingénieur en bioingénierie au MIT et au Broad Institute. «Chacune de ces protéines présente des faiblesses et des forces et, ensemble, elles nous aident à créer une boîte à outils beaucoup plus polyvalente.»
Certaines des nouvelles enzymes Cas coupent l'ADN de différentes manières, ce qui rend certaines modifications plus susceptibles de fonctionner. D'autres enzymes sont plus petites, ce qui permet aux scientifiques de les insérer plus facilement dans les cellules.
«La diversité des protéines CRISPR est exceptionnellement grande», a déclaré Benjamin Oakes, chercheur associé à l’Innovative Genomics Institute, projet conjoint de l’Université de Californie à Berkeley et de l’Université de Californie à San Francisco. "Ils ont évolué au cours des millénaires et la nature en a développé des centaines, voire des milliers, qui peuvent fonctionner."
Dans la nature, les bactéries utilisent cette technologie comme mécanisme de défense pour détecter et détruire les virus attaquants.
Les bactéries stockent des séquences d'ADN viral dans leur propre ADN, suivies d'une séquence de lettres répétée. D'où le nom du système CRISPR, qui signifie «Répétitions palindromiques courtes régulièrement groupées et régulièrement espacées». (Les premiers systèmes CRISPR découverts étaient en partie en partie palindromiques, mais des scientifiques ont par la suite découvert que cela n’était pas universellement vrai.)
CRISPR-Cas9 s'est déjà révélé être un outil extrêmement utile pour une grande variété de modifications génétiques, y compris l'activation et la désactivation de gènes, leur désactivation complète, l'introduction d'un nouvel ADN dans un génome et la suppression de l'ADN non souhaité.
Mais les scientifiques se sont demandés ce que d’autres enzymes CRISPR pourraient apporter à la table d’édition génétique.
CRISPR-Cas12a a été le premier système après CRISPR-Cas9 à être utilisé pour l'édition de gènes en laboratoire. Une étude récente sur Cas12b, le cousin de Cas12a, a démontré que cette variante pouvait également modifier le génome humain, donnant ainsi aux scientifiques un autre outil pour lutter contre les maladies génétiques.
D'autres travaux ont mis en lumière une série d'enzymes CRISPR prometteuses supplémentaires, notamment Cas13, Cas14 et CasY. Le dernier candidat, CasX, a été décrit en détail lundi dans une étude réalisée par Oakes et d'autres dans la revue Nature.
Comparer les systèmes CRISPR, c'est un peu comme comparer des fruits, a déclaré Zhang. Si les enzymes Cas9 sont des pommes, alors les enzymes Cas12 pourraient être des prunes - encore comestibles et délicieuses, mais aussi totalement différentes.
Et comme les fruits, ces différents systèmes comportent des variations. Tout comme il existe des sous-espèces de prunes, il existe également une grande variété d'enzymes Cas12.
