Deux études sur Nature montrent les résultats d’une nouvelle technique d’édition du génome, qui permettrait de reprogrammer l’ADN d’une cellule à travers une sorte de contournement : plus de « coupez et collez », comme dans le système Crispr, mais une connexion directe rendue possible par un brin d’ARN pont.
Il y a seulement quelques années, en 2020, les deux scientifiques, Emmanuelle Charpentier et Jennifer Anne Doudna, ont reçu le prix Nobel de Chimie pour avoir développé le système Crispr, la technique d’édition du génome qui permet de modifier l’ADN d’une cellule à travers une sorte de ciseaux moléculaires et qui a permis de nombreux progrès dans différents domaines de la recherche médicale.
Aujourd’hui, après seulement quatre ans, la technique Crispr pourrait déjà être obsolète. Deux groupes de recherche, l’un américain et l’autre japonais, ont en effet mis au point une nouvelle technique d’édition du génome, non plus basée sur le « coupez et collez » – comme dans le système Crispr – mais en utilisant une sorte de contournement moléculaire.
Comment fonctionne la nouvelle technique
La nouvelle méthode d’édition du génome a été présentée dans deux études récemment publiées sur Nature. La première par le scientifique Patrick Hsu de l’Arc Institute des États-Unis et l’autre par Hiroshi Nishimasu de l’Université de Tokyo.
La nouvelle technique pourrait bientôt être ajoutée aux outils de l’ingénierie génétique, dont le but est de développer de nouvelles approches permettant de modifier l’ADN, en sélectionnant, en supprimant, en modifiant ou en remplaçant un segment défectueux de l’ADN et en traitant ainsi d’éventuelles maladies génétiques. La nouvelle technique permettrait d’introduire une sorte de contournement qui relie la nouvelle séquence à celle à corriger. La principale différence par communiqué à la technique Crispr réside dans la possibilité de modifier l’ADN d’une cellule sans couper la séquence, mais en exploitant le processus biologique de la recombinaison génétique.
Qu’est-ce que la recombinaison génétique
La recombinaison génétique est un processus biologique qui se produit naturellement, en utilisant des enzymes spécifiques, connus sous le nom de recombinases, qui permettent l’échange entre des régions de l’ADN. Il s’agit d’un processus fondamental – explique l’étude – pour la diversité génétique.
La véritable nouveauté de la nouvelle technique d’édition du génome réside cependant dans l’utilisation de l’ARN comme pont pour relier la nouvelle séquence à celle à remplacer. L’ARN est la molécule copie de l’ADN, mais à simple brin, qui joue un rôle fondamental : traduire les informations écrites dans l’ADN en protéines, les composants à la base de notre fonctionnement.
Dans leurs expériences, les chercheurs ont constaté que, en l’utilisant comme pont moléculaire, le brin d’ARN se plie pour former deux anneaux contenant des nucléotides qui s’étirent de manière à se lier à la séquence cible d’un côté et à celle à remplacer de l’autre.
Résultats des études sur les bactéries
Les chercheurs ont précisé que les études qui ont conduit à l’identification de cette nouvelle technique se sont jusqu’à présent basées uniquement sur des expériences menées sur des bactéries de Escherichia coli. C’est pourquoi il faut attendre de nouvelles études plus vastes avant de pouvoir parler d’une technique applicable à l’homme. Cependant, les résultats obtenus jusqu’à présent sont très encourageants : chez les bactéries, le contournement génomique a montré une efficacité de 60% pour insérer une séquence d’ADN et de 94% pour reconnaître la position génomique correcte où insérer la modification.