Manipulation du génome : la boîte à outils révolutionnaire des Cas9 se perfectionne

La célèbre technique CRISPR-Cas9 en génétique, mise au point par la Française Emmanuelle Charpentier, reconnue unanimement au plan international et récemment distinguée par le prestigieux prix Leibniz en décembre 2015, devient de plus en plus performante. Dans une étude publiée dans « Nature », des chercheurs du Massachusetts General Hospital expliquent comment ils ont réussi à rendre ces « ciseaux moléculaires » plus précis, ce qui signifie dans ce cas à entraîner le moins possible de mutations indésirables. Selon l’équipe dirigée par Keith Joung, le risque d’erreurs de cette nouvelle nucléase appelée SpCas9-HF1 (pour Streptococcus pyogenes Cas9-High Fidelity 1) deviendrait quasi indétectable.

Une technique universelle et accessible

La technique dite « d’editing » CRISPR-Cas9 permet de couper l’ADN et de faire des changements précis dans le génome, pour enlever ou modifier un gène défectueux. L’outil est révolutionnaire car il est peu coûteux, techniquement facile, et universel, puisqu’il fonctionne chez toutes les espèces vivantes, y compris sur les embryons humains. Si les dernières expérimentations de ce type en Chine continuent de soulever de vives inquiétudes éthiques dans la communauté scientifique internationale, la perspective d’applications thérapeutiques en médecine humaine fait son chemin. En décembre, l’équipe de Gersbach a utilisé la technique CRISPR-Cas9 pour réparer la mutation responsable de la maladie de Duchenne chez la souris.

Très peu de mutations

Comme l’a expliqué Keith Joung, l’auteur senior : « La création d’un variant Cas9 qui amène les effets non voulus à des niveaux indétectables, même avec les méthodes les plus sensibles, constitue une avancée importante pour des applications thérapeutiques pour lesquelles il faut viser précisément la cible sans endommager le génome ailleurs ». La nucléase CRISPR-Cas9 couple une enzyme appelée Cas9 avec une courte séquence d’ARN guide qui se lie à la séquence d’ADN cible.

Précédemment, des équipes ont montré qu’un brin plus court d’« ARN guide » permet de diminuer les risques d’erreurs. Ici, l’équipe de Joung s’est attaquée au problème des mutations sous un angle différent en s’intéressant cette fois à une portion de l’enzyme Cas9 elle-même, qui interagit avec la protéine faisant contact avec l’ADN cible. En testant 8 ARN guides différents, les chercheurs ont constaté que la Cas9 « haute fidélité » coupait aussi bien que la Cas9 non modifiée et n’avait fait qu’une seule erreur avec l’un des guides ARN. En contraste, la Cas9 non modifiée avait entraîné 25 mutations avec 7 des ARN guides. L’arrivée de ce nouvel outil quasi-dénué d’effets indésirables collatéraux sur l’ADN relance la problématique d’une application possible en thérapeutique.