L'Université de Sydney présente SeekRNA, un outil d'édition génétique supérieur à CRISPR, qui permet une insertion directe de l'ADN avec une grande précision. Cette innovation promet des avancées significatives dans le domaine du génie génétique en permettant des modifications plus propres et plus précises, avec des applications potentielles dans divers domaines, notamment la santé et l'agriculture.
SeekRNA améliore l’édition génétique avec une plus grande précision et une application plus simple que CRISPR, promettant des interventions génétiques plus larges et plus efficaces.
Des chercheurs de la Université de Sydney ont développé un nouvel outil d'édition génétique, SeekRNA, qui promet une plus grande précision et la flexibilité que CRISPR. SeekRNA utilise un ribonucléotide programmable acide (ARN) qui permet d'identifier directement les sites d'insertion dans les séquences génétiques, simplifiant ainsi le processus d'édition et réduisant les erreurs. Cette technologie, détaillée dans Nature Communicationspourrait révolutionner la médecine, l’agriculture et la biotechnologie en permettant des modifications génétiques précises.
Avantages par rapport à CRISPR
« Nous sommes extrêmement enthousiasmés par le potentiel de cette technologie. La capacité de SeekRNA à cibler la sélection avec précision et flexibilité ouvre la voie à une nouvelle ère du génie génétique, dépassant les limites des technologies actuelles », a déclaré le Dr Sandro Ataide, responsable de la recherche.
« Avec CRISPR, vous avez besoin de composants supplémentaires pour avoir un « outil de copier-coller », alors que la promesse de seekRNA est qu'il s'agit d'un « outil de copier-coller » autonome avec une précision supérieure qui peut fournir une large gamme de ADN séquences. »
Le Dr Sandro Ataide (à gauche) avec l'auteur principal Rezwan Siddiquee et Caitlin McCormack au laboratoire Ataide de l'Université de Sydney. Crédit : Fiona Wolf/Université de Sydney
La technique CRISPR consiste à créer une rupture dans les deux brins de l'ADN cible, la double hélice du code génétique de la vie, et nécessite d'autres protéines ou le mécanisme de réparation de l'ADN pour insérer la nouvelle séquence d'ADN. Cela peut entraîner des erreurs.
« SeekRNA peut cliver avec précision le site cible et insérer la nouvelle séquence d’ADN sans utiliser d’autres protéines. Cela permet d’obtenir un outil d’édition beaucoup plus propre, avec une plus grande précision et moins d’erreurs », a déclaré Ataide.
Applications et potentiel
Depuis le développement de CRISPR il y a plus de 10 ans, l'édition génétique a ouvert de nouveaux domaines de recherche et d'application. Elle a permis d'améliorer la résistance des fruits et des cultures aux maladies, de réduire le coût et la vitesse de détection des maladies humaines, d'aider à la recherche d'un remède contre la drépanocytose et de permettre le développement d'un traitement révolutionnaire contre le cancer connu sous le nom de thérapie par cellules T (CAR).
Dr Sandro Ataide de l'École des sciences de la vie et de l'environnement de la Faculté des sciences de l'Université de Sydney. Crédit : Fiona Wolf/Université de Sydney
« Nous n’en sommes qu’aux prémices de ce que l’édition génétique peut apporter. Nous espérons qu’en développant cette nouvelle approche de l’édition génétique, nous pourrons contribuer aux progrès dans les domaines de la santé, de l’agriculture et de la biotechnologie », a déclaré la professeure Ruth Hall de l’Université de Sydney, co-auteure de l’étude.
Avancées techniques et perspectives d'avenir
SeekRNA est dérivé d'une famille de séquences d'insertion naturelles connues sous le nom d'IS1111 et est110découvertes chez les bactéries et les archées (cellules sans noyau). La plupart des protéines à séquence d'insertion présentent une sélectivité cible faible ou nulle, mais ces familles présentent une spécificité cible élevée.
C’est cette précision que seekRNA a utilisée pour obtenir ses résultats prometteurs à ce jour.
Dr Sandro Ataide au laboratoire Ataide de l'École des sciences de la vie et de l'environnement de l'Université de Sydney. Crédit : Fiona Wolf/Université de Sydney
Grâce à la précision de cette famille de séquences d’insertion, seekRNA peut être modifié en n’importe quelle séquence génomique et insérer le nouvel ADN dans une orientation précise.
« En laboratoire, nous avons testé avec succès la technologie seekRNA sur des bactéries. La prochaine étape consistera à déterminer si la technologie peut être adaptée aux cellules eucaryotes plus complexes que l’on trouve chez l’homme », a déclaré Ataide.
Nouveaux systèmes de distribution
L'un des avantages du système décrit dans cette étude est qu'il peut être appliqué en utilisant une seule protéine de taille modeste et un brin court de SeekRNA, pour déplacer efficacement la cargaison génétique. SeekRNA est composé d'une petite protéine de 350 acides aminés et un brin d'ARN compris entre 70 et 100 nucléotides. Un système de cette taille pourrait être intégré dans un système biologique échelle nanométrique véhicules de livraison (vésicules ou nanoparticules lipidiques) pour la livraison aux cellules d'intérêt.
Dr Sandro Ataide de l'École des sciences de la vie et de l'environnement de la Faculté des sciences de l'Université de Sydney. Crédit : Fiona Wolf/Université de Sydney
Surmonter les limites du CRISPR
Un autre point de différenciation est la capacité de cette technologie à insérer elle-même des séquences d'ADN à l'emplacement souhaité, un exploit impossible avec de nombreux outils d'édition actuels.
« La technologie CRISPR actuelle présente des limites quant à la taille des séquences génétiques qui peuvent être introduites », a déclaré Rezwan Siddiquee, chercheur associé à l’Université de Sydney et auteur principal de l’étude. « Cela restreint le champ d’application. »
Contexte international de la recherche
À l’échelle mondiale, d’autres équipes poursuivent des recherches similaires sur le potentiel d’édition génétique de l’IS1111 et est110 famille. Cependant, Ataide dit qu'ils n'ont montré des résultats que pour un seul membre de l'IS110 famille et s'appuient sur une version d'ARN beaucoup plus grande. L'équipe de Sydney fait progresser sa technique grâce à l'échantillonnage direct en laboratoire et à l'application du seekRNA lui-même, plus court.
Le Dr Sandro Ataide, la professeure Ruth Hall et Rezwan Siddiquee sont les inventeurs des demandes de brevet liées à ces travaux. La recherche a été financée par le Fonds d'impact de la recherche stratégique du vice-chancelier adjoint (recherche) de l'Université de Sydney et par une subvention de chercheur du National Health and Medical Research Council (NHMRC).
