Des chercheurs de l’université de Stanford ont développé « un système CRISPR-Cas compact et efficace » : CasMINI. Sa taille réduite le rend plus facile à introduire dans les cellules. Ainsi, Stanley Qi, professeur adjoint de bio-ingénierie à l’université de Stanford et co-auteur de l’étude, le compare à « un couteau suisse contenant de multiples fonctions », « un couteau miniature très facile à transporter et à utiliser ». Leurs travaux ont été publiés dans la revue Molecular Cell[1].
Une grande variété de systèmes CRISPR
La taille des systèmes CRISPR « classiques » limitent leur accès aux cellules. Ici, les chercheurs ont fait appel à la protéine Cas12f, aussi connue sous le nom de Cas14. Avec de 400 à 700 acides aminés, cette protéine « fait moins de la moitié de la taille des systèmes CRISPR utilisés actuellement ».
La question qui se posait jusqu’à présent était de savoir si cette protéine pouvait être utilisée dans les cellules de mammifères. « Ces dernières années ont permis d’identifier des milliers de CRISPR », précise Stanley Qi. Mais « plus de 99,9% des CRISPR découverts ne peuvent pas fonctionner dans les cellules humaines, ce qui limite leur utilisation en tant que technologies d’édition du génome »[2].
Par bio-ingénierie, les chercheurs ont généré une classe de variantes de Cas12f appelée CasMINI. Et en plus de l’ingénierie des protéines, les chercheurs ont également conçu l’ARN qui guide la protéine Cas vers son ADN cible.
Vers de nouveaux traitements ?
Les scientifiques ont testé la capacité de CasMINI à supprimer et à modifier des gènes dans des cellules humaines de laboratoire, notamment des gènes liés à l’infection par le VIH, à la réponse immunitaire antitumorale et à l’anémie. Leurs résultats ont montré « des niveaux élevés d’activation génique comparables à ceux associés à Cas12a ». En effet, le système a fonctionné sur « presque tous les gènes testés, avec des réponses robustes sur plusieurs d’entre eux ». Selon les chercheurs, ce nouveau système CRISR est « hautement spécifique et ne produit pas d’effets hors cible détectables ».
« Notre travail est le premier à faire fonctionner un CRISPR inactif », affirme Stanley Qi. Avec ses 529 acides aminés, CasMINI pourrait prétendre à un « large éventail d’applications thérapeutiques ». Thérapie génique pour diverses maladies génétiques, de l’œil ou du foie par exemple, mais encore traitement cancers ou dégénérescence des organes par reprogrammation de cellules souches, sont envisagés par les chercheurs qui prévoient de tester le système sur des applications de thérapie génique in vivo.
[1] Engineered Miniature CRISPR-Cas System for Mammalian Genome Regulation and Editing, Molecular Cell (2021). DOI: 10.1016/j.molcel.2021.08.008, https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(21)00648-1
[2] Cas12f provient naturellement d’Archaea – des organismes unicellulaires
Sources : Phys.org (03/09/2021) ; News Medical, Emily Henderson (04/09/2021) – Photo : iStock
