Le génome est un endroit fascinant, constitué de boucles complexes d’ADN transcrites en ARN, qui sont ensuite traduites en protéines. Cependant, l’expression de l’ADN est contrôlée par des facteurs autres que les bases nucléotidiques. Les protéines peuvent ajouter de petites marques chimiques à l’ADN pour modifier ses modèles d’expression. Ces marques chimiques, collectivement connues sous le nom de épigénomereprésentent la somme globale des expériences d’un organisme et peuvent être influencées par le comportement ou l’environnement.1
Bien que de nombreux outils d’édition du génome modifient l’ADN, ils risquent de provoquer des ruptures et des dommages génomiques irréversibles. Maintenant, Angelo Lombardo, généticien à l’Institut Téléthon de San Raffaele pour la thérapie génique, et son équipe ont conçu une stratégie pour modifier l’épigénome. Récemment publié dans Naturel’équipe a utilisé ces éditeurs d’épigénome pour réduire considérablement les niveaux de proprotéine convertase subtilisine/kexine de type 9 (PCSK9) protéine chez la souris jusqu’à un an après la modification du correspondant Pcsk9 gène.2 PCSK9 contrôle la quantité de récepteurs de cholestérol dans le corps, bloquant ainsi le gène réduit les niveaux de faible densité, ou mauvais cholestérol, dans le sang.3 Cette stratégie pourrait aider les chercheurs à mieux réguler le cholestérol sans avoir à endommager durablement le génome.
Lombardo et son équipe ont d’abord étudié la possibilité de connecter des fragments de protéines connus pour faire taire épigénétiquement les gènes à une protéine du domaine de liaison à l’ADN programmée pour se lier spécifiquement Pcsk9. Après avoir testé les capacités de ciblage de plusieurs domaines de liaison à l’ADN différents, l’équipe a opté pour une protéine à doigt de zinc, une petite protéine en forme de fioriture qui a donné les meilleurs résultats en termes de trafic vers elle-même et de réduction au silence de l’ADN. Pcsk9 gène.
Lorsque les scientifiques ont testé les constructions en doigts de zinc sur des cellules hépatiques dans une boîte, ils ont découvert que 80 % des cellules Pcsk9 l’expression des gènes a été réduite au silence. Ils ont également constaté que les niveaux d’expression de huit autres gènes avaient également changé, mais pas de manière aussi radicale que celui de Pcsk9. Selon Lombardo, ces effets hors cible peuvent varier. « Cela dépend vraiment du domaine de liaison à l’ADN et de la spécificité du domaine pour le gène », a-t-il déclaré.
Pour voir si les constructions à doigts de zinc fonctionneraient chez les animaux, les scientifiques ont utilisé des nanoparticules pour introduire les répresseurs transcriptionnels dans le foie des souris. Ils ont constaté que les constructions réduisaient rapidement et efficacement au silence Pcsk9conduisant à une réduction d’environ 35 pour cent du mauvais cholestérol par rapport aux souris qui avaient reçu une injection fictive contenant uniquement le tampon.
Après que les scientifiques aient coupé le foie des souris pour stimuler la division cellulaire et la régénération du foie, le Pcsk9 le silence persistait. Lombardo a trouvé ces résultats rassurants. « Cela indique que les modifications épigénétiques sont héritées et transmises au cours de la prolifération cellulaire », a-t-il déclaré.
L’équipe a suivi les souris presque un an après la livraison initiale de la construction et a découvert que Pcsk9 l’expression est restée atténuée, se stabilisant à environ 40 pour cent de celle des souris ayant reçu une injection factice. « Cela ouvre la possibilité de réellement mettre au point ces éditeurs génétiques et d’avoir des effets à long terme », a déclaré Pilar Blancafort, un généticien de l’Université d’Australie occidentale qui n’était pas affilié au travail. Elle souhaite également voir si ces constructions de réduction au silence peuvent être appliquées à d’autres organes au-delà du foie ou pour traiter le cancer.
Ensuite, Lombardo souhaite pousser ces constructions à doigts de zinc vers la clinique et explorer leurs applications dans d’autres maladies. Il a souligné que l’équipe de l’entreprise de biotechnologie qu’il a cofondée, Médecine chromatiquea généré des données prometteuses sur l’épigénétique Pcsk9 faire taire les primates non humains.
« Cela montre que ce que nous avons observé chez la souris est transposable à des modèles animaux plus grands », a déclaré Lombardo. « Grâce à Chroma et à d’autres sociétés, nous espérons vraiment qu’à la fin, nous obtiendrons une thérapie pour les patients. »
Les références
- Allis CD, Jenuwein T. Les caractéristiques moléculaires du contrôle épigénétique. Nat Rév Genet. 2016;17(8):487-500.
- Cappelluti MA, et al. Silençage génique durable et efficace in vivo par édition de l’épigénome par hit-and-run. Nature. 2024;627 : 416-423.
- Pokhrel B, et al. Inhibiteurs de PCSK9. Dans: StatPerles. Éditions StatPearls ; 2024. Consulté le 22 mars 2024.
