CRISPR-Cas9 : il est possible de contrôler les mutations « off-target »

CRISPR-Cas9 : il est possible de contrôler les mutations « off-target »

Fabienne Rigal
| 13.07.2017
  • CRISPER

    CRISPR-Cas9 : il est possible de contrôler les mutations « off-target »

La technologie d’édition du génome CRISPR-Cas9 entraîne des mutations appelées « off-target », c’est-à-dire non prévues et non voulues, qui constituent une limite pour son utilisation. Mais une étude menée par des chercheurs américains et parue dans « Science Advances » montre l’intérêt de protéines anti-CRISPR (en particulier AcrIIA4), qui sont capables de déconnecter CRISPR-Cas9 une fois que les mutations voulues et prévues (mutations « on-target ») ont eu lieu.

La technologie CRISPRCas9 est basée sur un mode de protection développée par des bactéries pour se protéger face aux virus. Les virus ont eux-mêmes mis au point des contre-mesures (dans une sorte de course à l’armement entre virus et bactéries) pour passer outre ce mode de protection. Il s’agit de protéines inhibitrices appelées anti-CRISPR.

Des chercheurs des universités de Berkeley et de San Francisco ont étudié l’une de ces protéines, AcrIIA4, pour mieux connaître son mode de fonctionnement et son intérêt pour améliorer la sûreté de la technologie CRISPR-Cas9.

Réduire les effets off-target grâce à une protéine anti-CRISPR

Les chercheurs ont d’abord montré que la protéine AcrIIA4 ne se liait pas à la seule protéine Cas9 mais au complexe formé par la protéine Cas9 et le guide cible ARN (sgRNA).

Dans des travaux réalisés sur des cellules humaines en culture, ces chercheurs ont aussi montré qu’il était possible d’utiliser d’abord CRISPR-Cas9, le temps que ces ciseaux moléculaires réalisent leurs effets on-target, puis la protéine anti-CRISPR afin de bloquer l’action de CRISPR-Cas9 et d’éviter les mutations off-target. AcrIIA4 a ainsi été utilisée sur SpyCas9, l’une des protéines Cas9 les plus utilisées, venant de Streptococcus pyogenes.

Pour parvenir à cet effet bloquant, AcrIIA4 imite l’ADN et bloque la reconnaissance entre l’ADN et Cas9, permettant ainsi une inhibition compétitive pour le site de liaison de Cas9 sur l’ADN. Cet arrêt de l’activité off-target grâce à l’anti-CRISPR fonctionne sans réduire significativement l’efficacité on-target.

L’intervalle de temps pendant lequel il faudrait laisser Cas9 agir seul (sans protéine anti-CRISPR) n’est pas encore établi. Une durée de 6 heures est cependant envisagée car la moitié de l’édition on-target par la protéine Cas9 a lieu pendant les six premières heures d’activité.

« La capacité à bloquer l’édition du génome par Cas9 est aussi importante que la capacité à éditer le génome par Cas9 », insiste l’un des auteurs de l’article, Jacob Corn, professeur de biologie cellulaire et moléculaire à l’université de Berkeley, et directeur scientifique de l’institut de génomique innovante, à Berkeley aussi. « Pour d’éventuelles applications thérapeutiques, il faut être capable de contrôler précisément l’édition du génome, et les protéines anti-CRISPR offrent des opportunités pour bloquer totalement Cas9 quand nécessaire », conclut-il.

Source : Lequotidiendumedecin.fr

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