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Des scientifiques font une percée dans CRISPR pour accélérer l'édition génomique


Les scientifiques ont fait un autre pas de géant vers l'utilisation du système d'édition de gènes CRISPR. CRISPR est l'abréviation de Répétitions palindromiques courtes à intervalles réguliers groupés. Dans les domaines de l'ingénierie du génome, il fait référence à divers systèmes qui permettent aux scientifiques de modifier l'ADN à des endroits précis.

Les systèmes peuvent également être utilisés comme outil de diagnostic. CRISPR a fait la une des journaux lors de sa première publication vers 2002 et a été salué comme la solution pour guérir toutes les maladies.

Cependant, à mesure que la recherche progresse, CRISPR et ses utilisations sont beaucoup plus compliqués que la simple suppression des gènes responsables de la maladie. L'un de ces obstacles est le fait que l'édition des gènes cut-up prend beaucoup de temps.

Les scientifiques de l'UCLA ont maintenant trouvé un moyen de modifier plusieurs gènes à la fois. Actuellement, le suivi de l'impact des modifications apportées aux gènes à l'aide de CRISPR se fait individuellement.

Le nouveau système accélère radicalement le suivi des impacts

Chaque édition est analysée une par une, un processus qui peut prendre des semaines. Le dernier développement du scientifique signifie désormais qu'ils peuvent surveiller le résultat de dizaines de milliers de modifications génétiques en même temps qu'il n'en faut actuellement pour en analyser quelques-unes.

«Pendant plusieurs années, les scientifiques ont utilisé CRISPR pour couper de nombreux gènes à la fois», a déclaré l'auteur principal Leonid Kruglyak, président de la génétique humaine à la David Geffen School of Medicine de l'UCLA.

«Mais il y avait un manque de méthodes CRISPR pour éditer de nombreux gènes à la fois. Notre laboratoire est le premier à développer une technique à grande échelle pour y parvenir dans des cellules structurées comme des cellules humaines. Cette percée permettra aux scientifiques de mieux identifier les changements génétiques les plus susceptibles de nuire aux cellules et de contribuer à la maladie.

«Pour que CRISPR introduise correctement les modifications du génome, chaque cellule doit recevoir la bonne combinaison de guide et de patch», a déclaré le premier auteur Meru Sadhu, chercheur postdoctoral au laboratoire Kruglyak. Il a ajouté: «Fournir correctement les paires à des milliers de cellules en même temps posait un casse-tête scientifique compliqué.»

La nouvelle méthode développée par UCLA permet la connexion physique de milliers de guides à leurs patches partenaires, garantissant qu'un ensemble parfaitement adapté est livré à chaque cellule. Pour tester la nouvelle méthode, l'équipe a étudié une classe de mutations génétiques suspectées d'être nocives pour les cellules.

Les bonnes et les mauvaises cellules désormais rapidement identifiées

L'expérience a été réalisée sur la levure car les changements cellulaires en réponse aux altérations génétiques se produisent rapidement chez la levure et sont faciles à observer. Des millions de cellules de levure ont été cultivées dans un flacon de liquide, les chercheurs ont ensuite utilisé CRISPR pour fournir un ensemble personnalisé de guides et de patchs appariés à chaque cellule.

Environ 10 000 mutations distinctes ont été explorées simultanément. CRISPR a été chargé par le guide et le patch sur l'endroit où extraire le gène et la modification à introduire. Après quatre jours, l'équipe a pu identifier quelles cellules sont mortes ou ont survécu.

«Nous avons été surpris de constater que certains gènes considérés comme essentiels pour la fonction cellulaire ne le sont en fait pas», a déclaré Sadhu. «Dans d'autres gènes, seule une partie de la protéine est essentielle, tandis que le reste peut être coupé et la cellule survivra toujours.»

La technique devrait permettre aux scientifiques d'identifier rapidement les modifications génétiques les plus dommageables de l'inoffensif. «Nous pouvons maintenant modifier le génome de milliers de façons différentes, tout en observant les effets positifs ou négatifs sur les cellules», a déclaré Kruglyak, qui est également un chercheur de l'Institut médical Howard Hughes.

«Notre objectif ultime est d'aider les scientifiques à se concentrer sur le coupable génétique d'une maladie, amenant les médecins à un diagnostic ferme et permettant aux patients d'obtenir le traitement le plus efficace.» Le rapport complet peut être lu dans Nature Genetics.


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