Des chercheurs de l’Institut scientifique de San Raffaele ont mené une étude publiée dans la revue Nature Biotechnology pour comparer les performances des techniques d’édition génétique CRISPR-Cas9, d’édition de base et d’édition principale. Ils ont constaté que l’édition de base et l’édition principale produisent plus de mutations que prévu, mais moins souvent que l’édition CRISPR-Cas9.
Le système CRISPR-Cas9 utilise un ARN guide qui se lie à une séquence d’ADN cible, tandis qu’une enzyme Cas9 coupe les deux brins d’ADN, créant ainsi une cassure double brin. Les scientifiques modifient ensuite les extrémités coupées avant de guider la réparation. Cependant, il y a souvent des séquences d’ADN supplémentaires avec des extrémités émoussées qui peuvent se mélanger aux extrémités coupées, entraînant des mutations indésirables.
Pour éviter cela, les chercheurs ont modifié les techniques CRISPR-Cas9 pour couper une base d’un brin tout en laissant l’autre brin intact, empêchant ainsi la jonction aléatoire d’extrémités émoussées et coupées. Cependant, cette modification a également conduit à des mutations.
L’étude a comparé les performances d’édition d’ADN des trois techniques en ciblant le gène de la β2-microglobuline, qui code pour une protéine de surface cellulaire facile à détecter. Les deux techniques d’édition ont supprimé le gène avec une efficacité comparable, mais l’édition de base a produit moins de mutations indésirables que l’édition CRISPR-Cas9.
Cependant, les éditeurs de base ont déclenché des réponses immunitaires dans les cellules, ce qui peut réduire la durabilité de la thérapie génique. Les éditeurs principaux ont également conduit à des mutations et des réponses immunitaires.
Les chercheurs ont trouvé un moyen de réduire les effets indésirables des éditeurs de base en optimisant les ARN guides et en réduisant la dose utilisée. Cependant, ces optimisations n’ont pas complètement éliminé tous les effets indésirables.
L’équipe a également exploré l’édition principale, qui consiste à supprimer plusieurs bases d’un brin d’un gène et à les remplacer par de nouvelles bases. Cette technique a également provoqué des mutations et des réponses immunitaires.
Les chercheurs soulignent que ces outils d’édition génétique ont le potentiel de sauver des vies, mais qu’il est important d’examiner attentivement leurs risques génotoxiques. Ils suggèrent également d’explorer d’autres techniques d’édition génétique, telles que l’édition de l’épigénome, qui modifient la structure de la chromatine sans introduire de mutations dans le génome.
En conclusion, cette étude met en évidence les avantages et les inconvénients des différentes techniques d’édition génétique. Bien que l’édition de base et l’édition principale produisent moins de mutations que l’édition CRISPR-Cas9, elles ont également des effets indésirables et doivent être optimisées pour éviter les réponses immunitaires et les mutations. Les chercheurs soulignent également l’importance de continuer à développer de nouvelles approches pour minimiser les mutations indésirables lors de la thérapie génique.
Source : https://www.the-scientist.com/news/genotoxic-effects-of-base-and-prime-editing-71587
