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On prétend que la protéine Cas12a serait plus sûre et plus précise que Cas9, traditionnellement utilisée pour l’édition de brins d’ADN. Les choses se bousculent dans le monde de l’édition de gènes CRISPR. Les premiers essais humains utilisant la technologie expérimentale devraient bientôt débuter. La communauté des chercheurs a été confrontée à une série d’études controversées suggérant que ce processus n’est pas aussi sûr ou précis que prévu.

La nouvelle protéine Cas12a

Maintenant, une équipe de scientifiques de l’Université du Texas à Austin affirme qu’un simple changement de protéine pourrait contribuer à accroître la précision et la sécurité du processus d’édition. Leur découverte a été publiée dans Molecular Cell.

CRISPR est un acronyme pour « Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats« , et la manière dont cet outil fonctionne généralement est qu’il recherche un génome pour des sections spécifiques de l’ADN, en utilisant de courtes séquences d’ARN comme guide. Une fois qu’elle s’est dirigée vers sa cible, une protéine appelée Cas9 se lie à l’ADN et coupe un gène indésirable ou le remplace.

Cas9 pourrait provoquer le cancer

Bien que Cas9 ait été l’une des premières molécules facilement programmables utilisées pour ce type d’édition des gènes, elle n’est peut-être pas la plus efficace, ni la plus sûre car elle pourrait causer le cancer, selon Scientific American. De plus un nombre croissant de recherches, trouvent des problèmes avec l’exactitude de Cas9, révélant qu’elle peut éventuellement continuer à faire des coupures dans des zones en dehors de la cible prévue.

Les chercheurs derrière cette nouvelle étude suggèrent que c’est une sorte de conservatisme, ou d’habitudes traditionnelles, qui amène les scientifiques à rester avec Cas9, alors que ce n’est peut-être pas l’enzyme la plus efficace ou la plus précise à utiliser pour le processus d’édition.

« L’objectif est de trouver la meilleure enzyme que la nature nous a donnée, et de la rendre encore meilleure, plutôt que de prendre la première découverte, faite par accident », déclare Ilya Finkelstein, co-auteur de la nouvelle étude.

Des différences fondamentales

Cette nouvelle étude a été inspirée par un ensemble de recherches anecdotiques suggérant qu’une protéine CRISPR moins connue, appelée Cas12a, pourrait être plus précise que la Cas9 traditionnellement utilisée. En comparant ces deux protéines, les chercheurs affirment que Cas9 fonctionne comme de la « super-colle », alors que Cas12a ressemble plus à une bande velcro.

« Les nucléases Cas9 et Cas12a reposent toutes deux sur un ARN guide long de 20 nucléotides pour identifier l’ADN cible », explique Finkelstein, avec la co-auteur Isabel Strohkendl. « Mais Cas9 tolère les erreurs de séquence dans la moitié du guide, alors que Cas12a ne tolère que des erreurs de séquence dans très peu de positions. »

Essentiellement, cela signifie que Cas9 a beaucoup plus tendance à être moins discriminant dans sa tendance à se lier aux sites hors cible, et à les couper, alors que Cas12a est beaucoup plus attentif à la liaison avec une cible spécifique. Mais les chercheurs sont prudents en affirmant que Cas12a est meilleur ou plus efficace dans tous les cas d’édition de gènes. Bien que les premières expériences le démontrent, il n’est pas efficace pour chaque cible génétique.

Plus efficace et parfois moins efficace

« Une découverte déconcertante est que, dans certaines cibles génétiques, Cas9 semble plus efficace, alors que dans d’autres cas, Cas12a est l’outil de choix », explique Finkelstein & Strohkendl. « La réalité pratique est qu’une boîte à outils de différentes protéines CRISPR et variées, élargira notre capacité à éditer sur l’ensemble du génome. Comme pour la plupart des autres applications biomédicales, je ne prévois pas qu’une seule protéine conviendra dans tous les cas. »

Pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, nous avons maintenant accès à des outils qui nous permettront de contrôler notre avenir génétique. – Ilya Finkelstein

L’équipe est déterminée à consacrer plus de temps à la conception de la protéine Cas12a dans l’espoir qu’elle s’apparentera à un «scalpel de précision» permettant d’éditer avec précision l’ADN sans erreur, avec plus de sécurité et plus de précision.