L’édition génétique est déjà utilisée pour traiter une poignée de maladies génétiques rares; Cependant, la plupart des thérapies impliquent des gènes de rupture ou d’inactivation. Il est beaucoup plus difficile de réparer précisément les mutations pathogènes. Cela est particulièrement vrai dans le foie, un organe important qui pourrait être ciblé pour traiter environ 700 troubles génétiques.
Pour relever ce défi, les chercheurs du Baylor College of Medicine et de Rice University ont développé une nouvelle méthode de thérapie génique appelée répartition. Cette technologie augmente considérablement le nombre de cellules correctement réparées dans le foie, tout en éliminant les cellules avec des modifications incorrectes.
Les résultats, rapportés dans l’édition actuelle de Médecine translationnelle scientifiqueUtilisez des modèles de souris axés sur les cellules hépatiques appelées hépatocytes. Le lecteur de réparation donne un avantage sélectif aux hépatocytes réparés avec une insertion de gènes ciblée, permettant à ces cellules saines de diviser et de régénérer le foie.
« Le foie a cette capacité de régénération inhérente que beaucoup d’autres tissus ne le font pas; Mais il n’est actif que dans environ 1% des cellules hépatiques qui se divisent activement. et auteur principal de l’étude.
« Notre approche consiste à prendre ce petit pourcentage de cellules réparées avec précision et à leur donner une raison de diviser, afin qu’ils puissent remplacer les cellules hépatiques malsaines. »
Une caractéristique clé de la réparation est l’utilisation d’un petit ARN interférant (siRNA) pour éliminer les cellules malsaines. Les chercheurs ont utilisé l’ARNsi pour inhiber temporairement un gène essentiel qui est nécessaire pour la survie des hépatocytes.
REAUFT DRIVE utilise l’édition de gènes pour installer une version recodée de ce gène essentiel avec le gène thérapeutique. Ce faisant, les cellules non éditées ou incorrectement éditées sont progressivement tuées, créant un espace pour que les cellules correctement réparées se divisent. Les chercheurs ont constaté que la réparation pouvait augmenter la quantité de cellules réparées avec précision à plus de 25%, contre environ 1% du foie dans les modèles de souris.
« Pensez à une cour pleine de mauvaises herbes – c’est comme un foie malade. Les mauvaises herbes sont des cellules qui n’expriment pas le gène qu’ils devraient exprimer », a expliqué Lagor. « En utilisant la répartition Drive, nous entrons et tuons les mauvaises herbes, ou les cellules malsaines. Ce faisant, nous créons essentiellement de l’espace pour de nouvelles bouchons d’herbe fraîches (c’est-à-dire des cellules corrigées) pour croître et faire une nouvelle pelouse. Nous avons également dépensé beaucoup beaucoup d’efforts en s’assurant que le meurtre des mauvaises herbes ne se produit que pendant une brève période de temps et que la pelouse est en bonne santé à long terme. «
Cette recherche est le résultat d’un travail collaboratif avec le laboratoire du Dr Gang Bao à Rice University, où le séquençage et l’analyse bioinformatique ont été cruciaux pour garantir la précision des modifications des gènes.
« Nous avons dû développer de nouvelles méthodes pour détecter et quantifier non seulement l’édition hors cible, mais aussi la grande variété de modifications de gènes au site cible prévu. De nombreuses personnes ignorent les complexités de l’insertion de gènes ciblée. Modifications involontaires qui peuvent survenir, notamment de grandes suppressions, de grandes insertions et des aberrations chromosomiques « , a expliqué Bao.
« Une conclusion clé était que la réparation du lecteur a non seulement augmenté le nombre de cellules réparées avec précision, mais a également diminué la fraction des cellules avec des modifications incorrectes. »
Bao est le professeur de bio-ingénierie de Rice’s Foyt, professeur de chimie, science des matériaux et nano-ingénieurs, et génie mécanique, et un institut de prévention et de recherche du cancer du Texas Scholar. Lagor est le professeur de Kyle et Josephine Morrow au Département de physiologie intégrative de Baylor, ainsi qu’un membre du Center for Cell and Gene Therapy. Les deux sont des collaborateurs de longue date sur la livraison de gènes et l’édition du génome.
« Nous ne nous concentrons pas seulement sur une maladie, mais nous offrons plutôt une solution qui pourrait être appliquée à un large éventail de conditions causées par des mutations génétiques dans le foie », a déclaré le lagor auteur principal.
« Notre approche a utilisé des virus adéno-associés (AAV) pour livrer CRISPR / CAS9. Cependant, nous pensons que la plate-forme de réparation a un potentiel énorme. Il devrait être adaptable à d’autres systèmes de livraison ainsi que des stratégies d’édition. Beaucoup plus de recherches sont nécessaires pour Apportez cela du laboratoire dans un cadre clinique, mais le potentiel de traiter une grande variété de maladies du foie avec cette approche est très excitante. «
