Dans un article publié dans Cell [1], des chercheurs de l’Université de Californie de Berkeley ont montré « à quel point la perte chromosomique induite par Cas9 était répandue lors de l’édition de cellules T humaines ».
Le système CRISPR-Cas9 repose sur un ARN guide qui oriente l’enzyme Cas9 vers une séquence d’ADN souhaitée, que l’enzyme coupe, formant ainsi des cassures double brin. L’une des « applications importantes » de la technologie CRISPR-Cas9 est le renforcement de la réponse immunitaire chez les patients atteints de cancer, « grâce à l’ingénierie de cellules T autologues qui ciblent et détruisent les cellules tumorales ». Or, « une mauvaise réparation des cassures » peut entraîner « la perte de chromosomes ciblés par Cas9 ».
Un phénomène fréquent
Afin d’étudier ce phénomène, les scientifiques ont ciblé le premier exon [2] du locus [3] TRAC, qui code pour le récepteur des lymphocytes T sur le chromosome 14. Les résultats du séquençage de l’ADN ont montré que le locus ciblé avait bien été édité. Mais ils ont constaté que « 5 à 20 % des lymphocytes T présentaient une perte partielle ou totale de chromosomes ».
Pour approfondir ce phénomène, l’équipe de Connor Tsuchida, par ailleurs fondateur de la société de biotechnologie Stealth Startup, a utilisé CRISPR-Cas9 pour éditer plusieurs gènes sur chaque chromosome somatique. Ils ont constaté que la perte de chromosomes se produisait pour « près de 90 % de toutes les cibles », quel que soit l’endroit où l’édition avait lieu. « L’ensemble de ces résultats suggère que la perte de chromosomes due à l’édition du génome des cellules T est une caractéristique générale de l’édition par Cas9 sur l’ensemble des sites cibles ».
Des conséquences pour les traitements ?
Les chercheurs ont ensuite évalué les conséquences de la perte de chromosomes induite par Cas9. Ils ont surveillé les cellules éditées in vitro pendant deux à trois semaines, un délai « similaire » aux protocoles actuels de fabrication de thérapies ayant recours à ces lymphocytes T. Ils ont constaté que ces cellules présentaient des niveaux détectables de perte chromosomique tout au long du processus et montraient une moins bonne capacité de prolifération et une aptitude réduite.
Ainsi, les cellules T endommagées pourraient persister suffisamment longtemps pendant la fabrication de la thérapie cellulaire pour se retrouver chez les patients.
En étudiant des essais cliniques récents, les scientifiques ont toutefois pu observer que cet effet pouvait être contré par la mise en œuvre d’un protocole adapté. En effet si l’édition est réalisée avant l’« activation» des cellules, la perte de chromosome peut être réduite.
[1] Tsuchida CA, et al. Mitigation of chromosome loss in clinical CRISPR-Cas9-engineered T cells. Cell. 2023; 186(21):4567-4582.e20.
[2] Segment d’une chaîne d’ADN dont le transcrit dans le pré-ARNm subsiste après excision-épissage dans l’ARN messager (Source : Académie de médecine)
[3] localisation précise d’un gène sur un chromosome
Source : The Scientist, Tanvir Khan (02/02/2024)
