spectrumnews.org Traduction de "Modified CRISPR tool boosts UBE3A levels in mice" par Niko McCarty / 20 mai 2022
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Une forme modifiée de CRISPR-Cas9 restaure l'expression d'UBE3A - le gène muté dans le syndrome d'Angelman - sans couper l'ADN, selon une nouvelle étude non publiée impliquant des souris et des neurones humains. Les chercheurs estiment qu'il s'agit d'une approche de thérapie génique potentiellement plus sûre que les outils CRISPR classiques, qui fonctionnent en coupant les brins d'ADN.
"Des traitements pour [le syndrome d'Angelman] sont à l'horizon", a déclaré Justin Wolter, chercheur de l'étude, chargé de recherche postdoctorale à l'université de Caroline du Nord à Chapel Hill, qui travaille avec Mark Zylka et Jason Stein.
Wolter a présenté les résultats le 14 mai lors de la réunion annuelle 2022 de la Société internationale pour la recherche sur l'autisme. (...).
Environ une personne sur 12 000 est atteinte du syndrome d'Angelman, un trouble du développement neurologique caractérisé par une déficience intellectuelle, des crises d'épilepsie et des problèmes de sommeil. Les personnes atteintes ne peuvent souvent pas marcher ou vivre de façon autonome ; la plupart sont également autistes.
Les enfants héritent de deux copies du gène UBE3A, qui code pour une protéine qui décompose les protéines anciennes ou mal formées dans le cerveau. Dans les neurones, un long brin d'ARN se lie à la copie paternelle du gène, bloquant son expression.
Chez environ 70 % des personnes atteintes du syndrome d'Angelman, la copie maternelle de l'UBE3A est mutée ou absente ; par conséquent, aucune protéine n'est fabriquée.
Les thérapies géniques destinées à traiter le syndrome d'Angelman reposent souvent sur le "réveil" de la copie paternelle de l'UBE3A, généralement en détruisant ou en bloquant le brin d'ARN qui la rend silencieuse.
"Même des niveaux modestes de désensibilisation [de l'UBE3A] peuvent avoir des effets thérapeutiques", explique M. Wolter. "Nous n'aurons peut-être même pas besoin d'une thérapie parfaite".
Une approche, dont Wolter est le pionnier, utilise l'outil d'édition de gènes CRISPR-Cas9 pour découper et désactiver le gène codant pour l'ARN silencieux. Mais les techniques d'édition de gènes en général peuvent provoquer des mutations indésirables ailleurs dans le génome, et c'est pour cette raison que la grande majorité d'entre elles doivent encore être soumises à l'approbation de la Food and Drug Administration (FDA) américaine.
La nouvelle étude indique qu'une forme désactivée de la protéine Cas9 - appelée dCas9, qui peut toujours être ciblée sur des régions génomiques mais ne coupe pas l'ADN - peut rétablir les niveaux d'UBE3A sans découper le génome et risquer d'obtenir des résultats hors cible.
Dans des expériences de culture cellulaire et chez des souris vivantes, le dCas9 a rendu l'UBE3A paternelle non silencieuse, mais pas aussi efficacement que le Cas9 original, selon l'étude. Selon M. Wolter, les nouvelles technologies vont probablement accroître l'activité du dCas9, ce qui pourrait encore augmenter le taux de désensibilisation.
Il n'existe aucun traitement pour le syndrome d'Angelman, mais plusieurs thérapies géniques sont en cours de développement.
Une approche prometteuse repose sur des brins d'ARN appelés oligonucléotides antisens (ASO) qui se lient à des séquences génétiques complémentaires dans les cellules et bloquent leur expression.
Mais "la durée de vie des ASO se mesure en mois, et ils sont délivrés dans le liquide céphalo-rachidien" de manière récurrente, explique Wolter. "Et il y a des preuves qu'ils sont toxiques".
Pour une étude de 2020, Wolter a créé des milliards de virus adéno-associés, ou AAV, et a emballé chacun d'entre eux avec une protéine Cas9 et un ARN guide qui dirige la protéine vers la région génomique codant pour l'ARN silencieux UBE3A. Il a injecté les virus dans un modèle murin du syndrome d'Angelman alors que les animaux étaient encore en développement dans l'utérus.
Une seule injection a permis d'éliminer l'ARN silencieux et de rétablir les niveaux d'UBE3A à environ 40 % de leur niveau normal. Selon M. Wolter, cette augmentation a suffi à " corriger la microcéphalie et les déficits comportementaux " courants dans les modèles de souris Angelman, et le traitement a duré toute la vie des animaux.
Jusqu'à présent, la FDA a autorisé 11 thérapies géniques à base d'AAV, selon un éditorial publié le 9 mai dans Nature Biotechnology. Des études antérieures sur les AAV contenant des CRISPR montrent cependant qu'ils peuvent provoquer "des altérations involontaires du génome et des transcriptions".
Dans ses travaux antérieurs avec Cas9, Wolter "a passé beaucoup de temps à essayer de voir quelles pourraient être les conséquences négatives de [l'édition de gènes CRISPR]", dit-il. "Nous avons cherché des preuves de dommages à l'ADN, de mutations hors cible sur d'autres sites du génome, de neuroinflammation" et d'autres effets secondaires, mais "nous n'avons vu aucune preuve de tout cela."
On ne sait toujours pas comment l'insertion à vie de l'outil d'édition de gènes "affecterait un neurone au fil des décennies chez l'homme", précise M. Wolter.
Les données préliminaires sur le dCas9, qui est probablement une option plus sûre pour les futures thérapies géniques, suggèrent qu'il rétablit les niveaux d'UBE3A sans couper le génome du tout, et ce pendant toute la durée de vie d'une souris après une seule injection. Wolter dit qu'il a l'intention de faire des tests comportementaux sur les souris traitées pour voir si la restauration d'une quantité même marginale d'UBE3A est suffisante pour réduire les symptômes de type Angelman.
Lisez d'autres comptes rendus de la réunion annuelle 2022 de l'International Society for Autism Research.
Citer cet article : https://doi.org/10.53053/BOXX5086
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