ÉDITION du GÉNOME : Inspirée par les stratégies de défense des bactéries

La technologie s’inspire du système de défense bactérien naturel contre les bactériophages

L’étude aboutit à une nouvelle méthode de modification précise de l'ADN qui permet des modifications génétiques encore plus précises. La technologie s’inspire du système de défense bactérien naturel contre les virus, les bactériophages : pour combattre ces envahisseurs, les bactéries utilisent 2 enzymes, DarT2 et DarG.

• Lors d'une infection virale, DarT2 fixe un marqueur chimique à l'ADN viral, bloquant la réplication et stoppant la propagation virale ;
• en l'absence de menace, DarG désactive DarT2 et supprime activement le marqueur ;
• ce mécanisme finement réglé contribue à empêcher la propagation du virus et sert désormais de base à une nouvelle approche d'édition génomique.

Une nouvelle technique « d’édition par ajout » : cette nouvelle forme d'attachement (de marqueur à l’ADN) baptisée « édition par ajout » permet de réaliser de nouveaux types de modifications génétiques, impossibles à réaliser avec les méthodes précédentes :

• l'ADN peut être imaginé comme un carnet dont chaque page est constituée d'une longue chaîne de lettres. Alors que les techniques traditionnelles d'édition génomique suppriment ou remplacent généralement des lettres individuelles au sein de cette chaîne, l'édition par ajout introduit un petit groupe chimique – des molécules d'ADP-ribose – à un endroit précis ;
• cet ajout fonctionne comme un « post-it » collé sur une lettre particulière ;
• ce marqueur chimique incite la cellule à modifier cet ADN avec une grande précision et un minimum de perturbations.

Une nouvelle ère de l'édition génomique : contrairement aux technologies précédentes, où les mêmes outils produisent des résultats similaires pour tous les organismes, les effets de la méthode d'édition par ajout sont différents entre les bactéries et les eucaryotes, tels que les champignons, les plantes et les cellules humaines. Ainsi, si chez les bactéries, la technologie entraîne l'incorporation de modifications importantes, chez les cellules eucaryotes, la base d'ADN modifiée change d'identité ;

ainsi, le résultat de la réparation de l'ADN ou de l’édition, peut être très différent d'un organisme à l'autre.

De nombreuses applications possibles : « la technologie ouvre de nouvelles perspectives pour la biotechnologie de précision et le développement de thérapies médicales », explique Darshana Gupta, l’un des auteurs principaux, chercheur au Helmholtz Centre for Infection Research. Plus précisément, les bactéries pourraient être modifiées de manière ciblée, par exemple pour optimiser les bactéries naturellement bénéfiques dans le corps humain. Dans les cellules humaines, une édition précise pourrait permettre de corriger en douceur les maladies héréditaires et apporter de nouvelles connaissances sur les processus de réparation de l'ADN.

Des recherches supplémentaires sont encore nécessaires avant que de telles applications puissent être mises en oeuvre en pratique clinique. Cependant, l’exploitation des défenses bactériennes est d’ores et déjà prometteuse en recherche génomique.