La communication de cellule à cellule via des particules nanométriques, agissant comme messagers et porteurs, peut désormais être analysée d'une toute nouvelle manière, grâce à une nouvelle méthode impliquant la technologie d'édition génétique CRISPR. Les particules, connues sous le nom de petites vésicules extracellulaires (sEV), jouent un rôle important dans la propagation des maladies et constituent des vecteurs potentiels de médicaments. Le système nouvellement développé, nommé CIBER, permet d'étudier des milliers de gènes à la fois, en marquant les sEV avec une sorte de « code-barres » d'ARN. Grâce à cela, les chercheurs espèrent découvrir quels facteurs sont impliqués dans la libération du sEV par les cellules hôtes. Cela contribuera à faire progresser notre compréhension de la biologie fondamentale du sEV et pourrait contribuer au développement de nouveaux traitements pour des maladies telles que le cancer.
Votre corps « parle » de plusieurs manières. Vos cellules communiquent entre elles, permettant à vos différentes parties de fonctionner comme une seule équipe. Cependant, de nombreux mystères entourent encore ce processus. Les vésicules extracellulaires (VE), petites particules libérées par les cellules, étaient auparavant considérées comme des déchets inutiles. Cependant, au cours des dernières décennies, elles ont été considérablement requalifiées de particules très importantes (VIP), en raison de leur association avec diverses maladies, notamment le cancer, les maladies neurodégénératives et les maladies liées à l'âge.
Il a été constaté que les petits véhicules électriques jouent un rôle clé dans la communication de cellule à cellule. Selon la « cargaison » qu’ils transportent depuis leur cellule hôte (qui peut inclure de l’ARN, des protéines et des lipides), les sEV peuvent aider à maintenir les fonctions normales des tissus ou favoriser la propagation de maladies. Pour cette raison, les chercheurs s’intéressent à la manière dont les sEV se forment et sont libérés. Cependant, séparer les sEV des autres molécules et identifier les facteurs qui conduisent à leur libération est à la fois difficile et prend du temps avec les méthodes conventionnelles. Ainsi, une équipe au Japon a développé une nouvelle technique.
Nous avons créé une nouvelle plateforme de criblage à haut débit nommée CIBER (régulateur de libération basé sur le sEV avec code-barres individuel assisté par CRISPR). Ce système permet à un seul expérimentateur de mettre en œuvre un criblage à l’échelle du génome des régulateurs de libération du sEV en quelques semaines à quelques mois, ce qui est très efficace par rapport aux méthodes conventionnelles. CIBER devrait être un outil précieux pour des études détaillées sur la création, la libération et la diversité des sEV. »
Ryosuke Kojima, professeur agrégé de la Graduate School of Medicine, Université de Tokyo
Le système CIBER fonctionne en utilisant l'ARN guide CRISPR (ARNg) pour éliminer (incapaciter) un gène spécifique dans chaque cellule, qui à son tour est codé dans les sEV libérés par la cellule. Cela permet aux chercheurs de suivre et d’estimer la quantité de sEV libérée par la cellule hôte. Les méthodes actuelles pour étudier les facteurs impliqués dans la libération du sEV consistent à séparer les cellules en puits, à perturber l'expression et l'activité d'un gène dans les cellules de chaque puits, puis à mesurer l'impact de cela sur la quantité de sEV libérée. Cependant, avec le système CIBER, des milliers de cellules avec différents gènes inactivés peuvent être étudiées ensemble dans un seul pool. Grâce à cela, les chercheurs peuvent étudier simultanément les différents facteurs complexes impliqués dans la libération du sEV, ainsi qu’estimer la quantité de sEV et les différents types (sous-populations) libérés par chaque cellule.
« À l'avenir, le dépistage CIBER pourrait être utilisé pour identifier la cible thérapeutique des libérations de sEV ou pour améliorer la production de sEV à des fins thérapeutiques, par exemple pour le cancer », a déclaré Kojima. « Les sEV à code-barres pourraient également être utilisés pour estimer la dynamique des populations cellulaires sans détruire les cellules, et retracer le sort des sEV à code-barres peut nous aider à mieux comprendre la biologie des sEV. Nous pensons que le dépistage CIBER a un grand potentiel.
