Des chercheurs de l'Université de Harvard ont dévoilé un outil révolutionnaire appelé Édition Continue Assistée par Hélicase (HACE) qui promet de transformer la découverte thérapeutique et la recherche génomique. Cette innovation permet des mutations rapides dans des gènes spécifiques tout en préservant l'intégrité du reste du génome, une avancée significative compte tenu de la complexité de l'ADN humain, qui consiste en environ 3 milliards de paires de bases.
HACE permet un ciblage précis au sein du génome, comme l'explique la chercheuse principale Xi Dawn Chen, étudiante en biologie synthétique. "Des outils comme celui-ci améliorent considérablement notre capacité à travailler avec l'évolution directement à l'intérieur des cellules humaines," a déclaré Chen. Cette méthode ouvre de nouvelles voies pour créer des enzymes et des thérapies qui étaient auparavant difficiles à développer.
Contrairement aux techniques de mutagenèse traditionnelles qui modifient plusieurs gènes ou insèrent des copies supplémentaires, HACE agit comme une adresse précise pour des emplacements génomiques spécifiques. Le processus implique de combiner une hélicase, une enzyme qui déroule l'ADN, avec une enzyme d'édition génique, en utilisant la technologie CRISPR-Cas9 pour guider le complexe vers le gène souhaité. L'hélicase déroule l'ADN et introduit des mutations au site ciblé.
En démontrant son potentiel, les chercheurs ont identifié des mutations de résistance aux médicaments dans le gène MEK1, un coupable commun dans les échecs de traitement du cancer. HACE a facilité le séquençage des gènes MEK1 mutés, révélant des mutations uniques associées à la résistance à des médicaments tels que le tramétinib et le sélumétinib.
De plus, l'équipe a examiné les mutations dans le gène SF3B1, qui joue un rôle crucial dans l'épissage de l'ARN. HACE a clarifié quelles mutations contribuent aux défauts d'épissage, un problème fréquent dans les cancers du sang. Les collaborations avec d'autres laboratoires leur ont permis d'examiner comment les changements dans les régions régulatrices de l'ADN influencent la production de protéines dans les cellules immunitaires, cibles vitales pour les thérapies contre le cancer.
Selon Bradley Bernstein, le potentiel de HACE va au-delà des applications actuelles. Il a noté que l'outil pourrait faciliter des modifications étendues aux séquences régulatrices des gènes, en particulier lorsqu'il est combiné avec l'apprentissage profond pour l'analyse. Cela pourrait conduire à des options thérapeutiques innovantes en modifiant précisément ces séquences pour améliorer l'activité génique et atténuer les effets des maladies.
Cette recherche a reçu un financement des National Institutes of Health, du Broad Institute et de l'Institut de Cellules Souches de Harvard.