PUBLICITÉ

Craspase : un nouveau « CRISPR – Cas System » plus sûr qui édite à la fois les Gènes et les Protéines  

Les « systèmes CRISPR-Cas » dans les bactéries et les virus identifient et détruisent les séquences virales envahissantes. C'est le système immunitaire bactérien et archéen pour la protection contre les infections virales. En 2012, le système CRISPR-Cas a été reconnu comme un outil d'édition du génome. Depuis lors, une large gamme de systèmes CRISPR-Cas ont été développés et ont trouvé des applications dans des domaines tels que la thérapie génique, le diagnostic, la recherche et l'amélioration des cultures. Cependant, les systèmes CRISPR-Cas actuellement disponibles ont une utilisation clinique limitée en raison des occurrences fréquentes d'édition hors cible, de mutations inattendues de l'ADN et de problèmes héréditaires. Les chercheurs ont récemment rapporté un nouveau système CRISPR-Cas qui peut cibler et détruire plus précisément l'ARNm et les protéines associées à différentes maladies génétiques sans impact hors cible ni problèmes héréditaires. Nommé Craspase, c'est le premier système CRISPR-Cas qui montre la fonction d'édition des protéines. C'est également le premier système capable d'éditer à la fois l'ARN et les protéines. Parce que Craspase surmonte de nombreuses limitations des systèmes CRISPR-Cas existants, il a le potentiel de révolutionner la thérapie génique, le diagnostic et la surveillance, la recherche biomédicale et l'amélioration des cultures. 

Le « système CRISPR-Cas » est le système immunitaire naturel des bactéries et des archées contre les infections virales qui identifie, lie et dégrade les séquences du gène viral à protéger. Il se compose de deux parties - l'ARN bactérien transcrit à partir du gène viral incorporé dans le génome bactérien après la première infection (appelé CRISPR, qui identifie les séquences cibles des gènes viraux envahisseurs) et une protéine destructrice associée appelée "protéine associée à CRISPR (Cas)" qui lie et dégrade les séquences identifiées dans le gène viral pour protéger les bactéries contre les virus.  

CROQUANT stands for “clustered regularly interspaced short palindromic repeats”. It is transcribed bacterial RNA characterised by palindromic repeats.  

Les répétitions palindromiques (CRISPR) ont été découvertes pour la première fois dans les séquences de E. coli en 1987. En 1995, Francisco Mojica a observé des structures similaires chez les archées, et c'est lui qui a d'abord pensé à celles-ci comme faisant partie du système immunitaire des bactéries et des archées. En 2008, il a été démontré expérimentalement pour la première fois que la cible du système immunitaire des bactéries et des archées était l'ADN étranger et non l'ARNm. Le mécanisme d'identification et de dégradation des séquences virales suggère que de tels systèmes pourraient être utilisés comme outil d'édition du génome. Depuis sa reconnaissance en tant qu'outil d'édition du génome en 2012, le système CRISPR-Cas a parcouru un très long chemin en tant que système d'édition de gènes standard fermement établi et a trouvé un large éventail d'applications dans la biomédecine, l'agriculture, les industries pharmaceutiques, y compris la thérapie génique clinique.1,2.  

Une grande sélection d’ CRISPR-Cas systems are already identified and currently available for monitoring and editing DNA/RNA sequences for research, drug screening, diagnostics and treatments. The current CRISPR/Cas systems are divided into 2 classes (Class 1 and 2) and six types (Type I to XI). Class 1 systems have multiple Cas proteins which need to form a functional complex to bind and act on their targets. On the other hand, Class 2 systems have only one large Cas protein for binding and degrading target sequences which makes Class 2 systems easier to use. Commonly used Class 2 systems are Cas 9 Type II, Cas13 Type VI, and Cas12 Type V. These systems may have undesired collateral effects I.e., off-target impact and cytotoxicity3,5.  

Thérapies géniques based on current CRISPR- Cas systems have limited clinical use because of frequent occurrences of off-target editing, unexpected DNA mutations, including big DNA fragment deletions and large DNA structural variants at both on-target and off-target sites that leads to cell deaths and other inheritable problems.  

Craspase (ou caspase guidée par CRISPR)  

Des chercheurs ont récemment rapporté un nouveau système CRISPER-Cas qui est un système Cas2-7 de classe 11 de type III-E associé à une protéine de type caspase, d'où son nom Craspase ou caspase guidée par CRISPR 5 (Les caspases sont des protéases à cystéine qui jouent un rôle clé dans l'apoptose en décomposant les structures cellulaires). Il a des applications potentielles dans des domaines tels que la thérapie génique et le diagnostic. Craspase est guidée par l'ARN et ciblée par l'ARN et n'intervient pas dans les séquences d'ADN. Il peut cibler et détruire plus précisément l'ARNm et les protéines associées à différentes maladies génétiques sans impact hors cible. Ainsi, l'élimination des gènes associés aux maladies est possible par clivage au niveau de l'ARNm ou de la protéine. De plus, lorsqu'elle est liée à une enzyme spécifique, Craspase peut également être utilisée pour modifier les fonctions des protéines. Lorsque ses fonctions RNase et protéase sont supprimées, Craspase devient désactivée (dCraspase). Il n'a pas de fonction de coupe mais se lie avec des séquences d'ARN et de protéines. Par conséquent, dCraspase peut être utilisé dans les diagnostics et l'imagerie pour surveiller et diagnostiquer des maladies ou des virus.  

Craspase est le premier système CRISPR-Cas qui montre la fonction d'édition des protéines. C'est également le premier système capable d'éditer à la fois l'ARN et les protéines. Sa fonction d'édition de gènes a un minimum d'effets hors cible et aucun problème héréditaire. Par conséquent, Craspase est susceptible d'être plus sûr en utilisation clinique et thérapeutique que les autres systèmes CRISPR-Cas actuellement disponibles. 4,5.    

Parce que Craspase surmonte de nombreuses limitations des systèmes CRISPR-Cas existants, il a le potentiel de révolutionner la thérapie génique, le diagnostic et la surveillance, la recherche biomédicale et l'amélioration des cultures. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer un système d'administration fiable pour cibler avec précision les gènes responsables de maladies dans les cellules avant de prouver l'innocuité et l'efficacité dans les essais cliniques.   

*** 

Références:  

  1. Gostimskaya, I. CRISPR-Cas9 : Une histoire de sa découverte et des considérations éthiques de son utilisation dans l'édition du génome. Biochimie Moscou 87, 777–788 (2022). https://doi.org/10.1134/S0006297922080090  
  1. Chao Li et al 2022. Outils et ressources informatiques pour l'édition du génome CRISPR/Cas. Génomique, protéomique et bioinformatique. Disponible en ligne le 24 mars 2022. DOI : https://doi.org/10.1016/j.gpb.2022.02.006 
  1. van Beljouw, SPB, Sanders, J., Rodríguez-Molina, A. et al. Systèmes CRISPR-Cas ciblant l'ARN. Nat Rev Microbiol 21, 21–34 (2023). https://doi.org/10.1038/s41579-022-00793-y 
  1. Chunyi Hu et al 2022. Craspase est une protéase activée par l'ARN et guidée par l'ARN CRISPR. Science. 25 août 2022. Vol 377, numéro 6612. pp. 1278-1285. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/science.add5064  
  1. Huo, G., Shepherd, J. & Pan, X. Craspase : un nouvel éditeur de gènes double CRISPR/Cas. Génomique fonctionnelle et intégrative 23, 98 (2023). Publié : 23 mars 2023. DOI : https://doi.org/10.1007/s10142-023-01024-0 

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journaliste scientifique | Rédacteur fondateur, magazine Scientific European

Abonnez-vous à notre newsletter

Pour être mis à jour avec toutes les dernières nouvelles, offres et annonces spéciales.

Articles les plus populaires

Crise ukrainienne : menace de rayonnement nucléaire  

Un incendie a été signalé dans la centrale nucléaire de Zaporizhzhia (ZNPP)...

MediTrain : un nouveau logiciel de pratique de la méditation pour améliorer la durée d'attention

Study a développé un nouveau logiciel de pratique de méditation numérique...

PENTATRAP mesure les changements de masse d'un atome lorsqu'il absorbe et libère de l'énergie

Les chercheurs de l'Institut Max Planck de physique nucléaire...
- Publicité -
94,556VentilateursComme
47,690AbonnésFOLLOW
1,772AbonnésFOLLOW
30AbonnésS'abonner