Des scientifiques ont conçu un outil d’édition génétique capable de modifier les populations bactériennes dans le microbiome intestinal de souris vivantes. Ils ont publié leurs travaux dans la revue Nature [1].
L’outil, de type éditeur de base (cf. MOBE : un outil pour réaliser des éditions de base simultanées), a modifié le gène cible dans plus de 90 % d’une colonie d’Escherichia coli à l’intérieur de l’intestin de la souris « sans que le gène modifié ne produise de copies potentiellement nocives de lui-même ». Un effet obtenu huit heures environ après le traitement. « Nous rêvions de pouvoir faire cela », a déclaré Xavier Duportet, biologiste et cofondateur de l’entreprise Eligo Bioscience, une société de biotechnologie à Paris.
La conception d’un nouveau vecteur
Jusqu’à présent les éditeurs de base n’étaient pas parvenus à modifier suffisamment la population bactérienne cible pour être efficaces. En effet, les vecteurs utilisés ne ciblaient que des récepteurs communs aux bactéries cultivées en laboratoire.
Xavier Duportet et ses collègues ont mis au point un vecteur utilisant des composants d’un bactériophage – un virus qui infecte les bactéries – pour cibler plusieurs récepteurs d’E. coli qui sont exprimés dans l’environnement intestinal. Les chercheurs ont également affiné le système pour empêcher les gènes édités de se répliquer et de se propager.
Un éditeur adapté
Les chercheurs ont ensuite adapté l’éditeur de base pour qu’il puisse modifier un gène d’E. coli qui produit une protéine dont on pense qu’elle joue un rôle dans plusieurs maladies neurodégénératives et auto-immunes. La proportion de bactéries modifiées se situait autour de 70 % trois semaines après le traitement des souris. En laboratoire, les scientifiques ont également pu utiliser l’outil pour modifier des souches d’E. coli et de Klebsiella pneumoniae qui peuvent provoquer des pneumonies. Cela suggère que le système d’édition peut être adapté pour cibler différentes souches et espèces de bactéries.
Selon Chase Beisel, ingénieur chimiste à l’Institut Helmholtz à Würzburg, en Allemagne, ce système d’édition des bases représente un « progrès décisif » dans le développement d’outils permettant de modifier les bactéries directement à l’intérieur de l’intestin. Cette étude « ouvre la possibilité de modifier les microbes pour lutter contre les maladies, tout en empêchant l’ADN modifié de se propager », estime-t-il.
Les scientifiques vont désormais développer des modèles de souris atteintes de maladies provoquées par le microbiome afin de déterminer si des modifications génétiques spécifiques peuvent avoir un effet bénéfique sur leur santé.
[1] Brödel, A.K., Charpenay, L.H., Galtier, M. et al. In situ targeted base editing of bacteria in the mouse gut. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07681-w
Source : Nature, Gemma Conroy (10/07/2024)
