Des scientifiques de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud à Sydney ont développé une technologie CRISPR révolutionnaire capable de réactiver des gènes sans couper l'ADN, offrant potentiellement une approche plus sûre pour traiter les maladies génétiques, notamment la drépanocytose. Cette percée, publiée dans Nature Communications et réalisée en collaboration avec l'hôpital de recherche pour enfants St. Jude à Memphis, représente une troisième génération d'édition génétique connue sous le nom d'édition épigénétique.
La nouvelle technique cible les groupes méthyle, de petits marqueurs chimiques attachés à l'ADN qui agissent comme des ancres moléculaires réduisant les gènes au silence. En utilisant un système CRISPR modifié pour délivrer des enzymes qui éliminent ces étiquettes méthyle, les chercheurs peuvent réactiver des gènes dormants sans altérer la séquence d'ADN sous-jacente. Lorsque les groupes méthyle ont été réappliqués lors des tests en laboratoire, les gènes se sont à nouveau désactivés, fournissant une preuve définitive que la méthylation contrôle directement l'activité génétique.
Le professeur Merlin Crossley, auteur principal de l'étude, a expliqué la signification des résultats en termes simples. Il a noté qu'ils ont montré très clairement que si vous enlevez les toiles d'araignée, le gène s'active. La recherche tranche un débat scientifique de longue date sur la question de savoir si la méthylation est une cause ou une conséquence du silençage génique, démontrant que ces étiquettes chimiques contrôlent activement l'expression génétique.
La technique est particulièrement prometteuse pour traiter la drépanocytose, un trouble sanguin héréditaire douloureux affectant des millions de personnes dans le monde. Le traitement proposé fonctionnerait en réactivant le gène de la globine fœtale, qui joue un rôle crucial dans l'apport d'oxygène au fœtus en développement. Les médecins extrairaient les cellules souches sanguines d'un patient, appliqueraient l'édition épigénétique en laboratoire pour effacer les étiquettes méthyle du gène de la globine fœtale, puis réinjecteraient les cellules dans la moelle osseuse où elles généreraient des globules rouges sains.
Les avantages en matière de sécurité de cette approche sont considérables par rapport aux méthodes CRISPR antérieures. Le professeur Crossley a souligné que chaque fois que vous coupez l'ADN, il y a un risque de cancer, ce qui est une préoccupation sérieuse pour la thérapie génique traitant des maladies chroniques. En évitant complètement les coupures d'ADN, la technique d'édition épigénétique contourne ces pièges potentiels tout en atteignant l'objectif thérapeutique de réactivation génique.
La professeure Kate Quinlan, contributrice de l'UNSW au projet, a exprimé son enthousiasme pour l'avenir de l'édition épigénétique. Elle a noté que leur étude montre que cette approche permet aux chercheurs d'augmenter l'expression génique sans modifier la séquence d'ADN, suggérant que les thérapies basées sur cette technologie présentent probablement un risque réduit d'effets négatifs involontaires par rapport aux techniques CRISPR de première ou deuxième génération.
Toutes les expériences ont jusqu'à présent été menées en laboratoire sur des cellules humaines. L'équipe de recherche de l'UNSW et de St. Jude prévoit maintenant de tester l'approche sur des modèles animaux tout en explorant des outils supplémentaires liés à CRISPR. En cas de succès dans les essais cliniques, la technologie pourrait transformer les options de traitement non seulement pour la drépanocytose mais aussi pour une gamme de conditions génétiques impliquant des gènes incorrectement silencés ou activés.