Le complexe PNA-ADN, une nouvelle technique d’édition génique pour traiter des patients in utero ?



Des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon et de l'Université de Yale ont utilisé une nouvelle technique d'édition génétique pour guérir avec succès une maladie génétique dans un modèle murin. Les résultats de cette expérience, publiés dans Nature Communications, ouvrent une voie pour la recherche sur le traitement in utero des maladies génétiques.

 

On estime que 8 millions d’enfants naissent chaque année avec des troubles génétiques graves ou des malformations congénitales. L’anomalie génétique peut souvent être détectée pendant la grossesse par amniocentèse, mais il n’existe actuellement aucun traitement in utero.

 

Danith Ly, professeur de chimie au Mellon College of Science de Carnegie Mellon explique qu’ « au début du développement embryonnaire, il y a beaucoup de cellules souches qui se divisent rapidement : si nous pouvons corriger une mutation génétique tôt, nous pourrions réduire considérablement l'impact de la mutation sur le développement du fœtus ou même guérir la maladie ».

 

Les chercheurs ont utilisé une technique d'édition de gènes à base d'acide nucléique peptidique (PNA) qu'ils avaient utilisée auparavant pour soigner la bêta-thalassémie, un trouble génétique du sang entraînant une réduction de la production d'hémoglobine chez la souris adulte. En utilisant une nanoparticule approuvée par la Food and Drug Administration (FDA), ils ont apparié des molécules de PNA avec un brin d’ADN. Ce complexe PNA-ADN a été injecté à des souris gravidiques dont les fœtus portaient une mutation du gène de la bêta-globine responsable de la bêta-thalassémie. Le complexe PNA-ADN a identifié la mutation, déroulé les deux brins de l’ADN fœtal défectueux et stimulé les voies de réparation de l'ADN de la cellule en action, ce qui a permis de corriger l'erreur.

 

Avec une seule injection de PNA pendant la gestation, les chercheurs ont pu corriger 6% des mutations. Cette correction de 6% a été suffisante pour provoquer des améliorations spectaculaires dans les symptômes de la bêta-thalassémie chez la souris et pour que les souris soient considérées comme guéries.

 

Les scientifiques ont également noté qu'il n'y a eu aucun effet hors-cible du traitement, une conclusion qui pourrait suggérer que cette méthode serait préférable à d'autres techniques d'édition de gènes comme CRISPR-Cas9, qui peuvent endommager l'ADN en provoquant des mutations hors-cible.

 

« CRISPR est beaucoup plus facile à utiliser, ce qui le rend idéal pour la recherche en laboratoire, mais les erreurs hors-cible le rendent moins intéressant en thérapie », explique le professeur Ly. « La technique PNA est meilleure dans le cadre d’une thérapie, car elle ne coupe pas l'ADN défectueux, elle se fixe dessus et le répare. Nous avons vérifié 50 millions d'échantillons et n'avons pas trouvé de mutations hors-cible après l’utilisation du complexe PNA-ADN ».

 

Les chercheurs pensent que leur technique pourrait atteindre des taux de réussite encore plus élevés en injectant plusieurs fois le gène PNA pendant la gestation. Ils espèrent élargir le champ de ses applications à d’autres maladies génétiques.


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