Avancées dans l'édition génétique avec CRISPR-Cas12a

L'édition génétique est un outil super puissant utilisé dans la recherche biologique et médicale. Un des méthodes les plus populaires pour éditer les gènes s'appelle CRISPR-Cas9. Un nouveau truc, CRISPR-Cas12a, a été développé, avec quelques différences par rapport à CRISPR-Cas9. Cet article va discuter de comment CRISPR-Cas12a peut être utilisé pour l'édition génétique, surtout pour créer des modèles animaux pour la recherche.

#C'est quoi CRISPR-Cas12a ?

CRISPR-Cas12a est une protéine qui peut couper l'ADN à des endroits précis. Cette méthode permet aux scientifiques d'ajouter, retirer ou modifier des gènes dans un organisme. Comparé à CRISPR-Cas9, CRISPR-Cas12a utilise des séquences ARN plus courtes et a ses propres activités spéciales qui l'aident à mieux fonctionner dans certaines situations. La capacité de créer plusieurs guides ARN dans un seul réglage ARN permet aux chercheurs de cibler plusieurs gènes en même temps, rendant le processus plus efficace.

#Création du modèle de souris enAsCas12a

Pour voir à quel point CRISPR-Cas12a peut être efficace, les scientifiques ont créé un modèle de souris spécial appelé souris enAsCas12a. Cette souris a une version de la protéine Cas12a conçue pour une meilleure performance. Les chercheurs ont ajouté des séquences supplémentaires pour aider la protéine à mieux fonctionner dans les cellules. En utilisant cette version améliorée, ils ont inséré le gène Cas12a dans l'ADN de la souris pour qu'il soit toujours exprimé dans tout le corps.

Une fois les souris créées, les scientifiques ont vérifié si le nouveau gène fonctionnait correctement et s'il y avait des problèmes de santé. Ils ont trouvé que le modèle de souris enAsCas12a était en bonne santé et ne montrait aucun signe de problèmes dans le sang ou le système immunitaire. Cela a garanti que le modèle pouvait être utilisé pour d'autres recherches.

#Test de l'édition génétique dans les cellules

Après avoir confirmé la santé des souris enAsCas12a, les chercheurs ont effectué des expériences pour tester comment le nouveau modèle fonctionnait pour l'édition génétique. Ils ont pris des cellules de ces souris et ont utilisé des vecteurs lentiviraux pour introduire des guides ARN ciblant des gènes spécifiques. Les tests ont montré que le système enAsCas12a était extrêmement efficace pour éditer des gènes, avec près de 100 % de succès dans le ciblage de gènes spécifiques.

Ensuite, les scientifiques voulaient voir si le système pouvait modifier plusieurs gènes en même temps. Ils ont conçu un dispositif qui leur permettait de cibler quatre gènes différents à la fois. Les résultats étaient impressionnants, montrant que tous les gènes ciblés étaient effectivement modifiés dans les cellules enAsCas12a, tandis que les cellules témoins sans le système enAsCas12a n'ont montré aucun changement.

#Test in vivo du système enAsCas12a

Après avoir établi comment le système enAsCas12a fonctionnait dans les cellules, les chercheurs ont voulu voir à quel point il performait dans un organisme vivant. Ils ont réalisé une procédure appelée reconstitution hématopoïétique, qui consistait à prendre des cellules souches des souris enAsCas12a et à les transplanter dans d'autres souris. Cela les a aidés à étudier comment les cellules modifiées se comportaient dans un organisme entier.

Les résultats étaient prometteurs. Les souris ayant reçu les cellules souches modifiées ont développé un lymphome, un type de cancer, en quelques semaines. Cela a confirmé que le système enAsCas12a était toujours efficace pour apporter des modifications génétiques dans une souris vivante.

#Développement de bibliothèques de knockout génétique

En comprenant comment le système enAsCas12a peut être utilisé pour des études à grande échelle, les chercheurs ont créé deux nouvelles bibliothèques de gènes. Ces bibliothèques contiennent de nombreux guides ARN pouvant cibler des milliers de gènes. Les chercheurs ont conçu ces bibliothèques pour être utilisées dans des cellules de souris, ciblant spécifiquement des gènes associés à différentes maladies et processus biologiques.

Ils ont réalisé des expériences en utilisant ces bibliothèques pour voir comment elles pouvaient identifier des gènes importants impliqués dans le cancer. Ils ont traité les cellules avec divers médicaments et observé quels gènes étaient affectés. Les résultats ont montré que les bibliothèques fonctionnaient bien pour cela, identifiant avec succès des gènes connus pour jouer un rôle dans la résistance des cellules cancéreuses.

#Combinaison de différentes technologies d'édition génétique

Un autre aspect intéressant de la recherche était la combinaison du système enAsCas12a avec une autre méthode d'édition génétique appelée DCas9. Cette combinaison permet aux chercheurs d'activer certains gènes tout en désactivant d'autres. Les scientifiques ont testé cette approche dans les cellules T, qui sont des composants essentiels du système immunitaire.

Dans les expériences, ils ont trouvé qu'ils pouvaient activer avec succès un gène appelé Cd19 tout en éditant un gène appelé Trp53. Les résultats ont montré que la combinaison fonctionnait bien, la plupart des cellules modifiées montrant à la fois l'activation du gène souhaité et le knockout du gène.

#Multiplexage avec plusieurs guides ARN

La capacité de contrôler plusieurs gènes à la fois, aussi connue sous le nom de multiplexage, est un des principaux avantages du système enAsCas12a. Étant donné qu'il peut générer plusieurs guides ARN à partir d'une seule molécule, les chercheurs peuvent créer des expériences complexes plus facilement. Ils ont testé cette fonctionnalité dans divers types de cellules, montrant que le système peut modifier efficacement plusieurs gènes dans une seule expérience.

Cette polyvalence ouvre de nombreuses possibilités pour les chercheurs étudiant des voies biologiques complexes. En permettant de cibler de nombreux gènes à la fois, les scientifiques peuvent enquêter sur la façon dont ces gènes interagissent entre eux et contribuent à la santé et aux maladies.

#Conclusion

Le développement du modèle de souris enAsCas12a représente une avancée significative dans la technologie d'édition génétique. Il démontre comment CRISPR-Cas12a peut être utilisé efficacement pour créer et étudier des modèles de souris de diverses maladies. La capacité de cibler plusieurs gènes simultanément fournit un nouvel outil puissant pour la recherche, permettant aux scientifiques d'explorer plus en profondeur des systèmes biologiques complexes.

Dans l'ensemble, le système enAsCas12a soutient non seulement l'édition génétique à haute efficacité, mais offre également le potentiel d'approches innovantes pour étudier la fonction et les interactions des gènes. Cette recherche ouvre la voie à de futures applications dans la médecine et la biologie, améliorant notre compréhension de la génétique et des mécanismes de la maladie.