Un nouvel article de synthèse complet, publié dans la revue Les virus, explique en détail comment CRISPR peut être utilisé comme un outil fiable pour étudier les cycles de vie viraux – et en particulier combien de nouveaux systèmes CRISPR peuvent être réutilisés pour le diagnostic.
Étude : CRISPR s’attaque aux agents pathogènes viraux émergents. Crédit d’image : Nathan Devery/Shutterstock
Comprendre toutes les facettes complexes de l’association dynamique entre les agents viraux et les facteurs cellulaires de l’hôte est essentiel pour faire progresser nos connaissances sur l’entrée virale, la réplication et les mécanismes de la maladie. Pourtant, ces résultats peuvent également informer le développement d’antiviraux.
Une technologie d’édition du génome CRISPR, lauréate du prix Nobel, a considérablement amélioré notre compréhension de ce sujet en identifiant les facteurs cellulaires hôtes proviraux et antiviraux pour une myriade de virus – et plus récemment pour le coronavirus du syndrome respiratoire sévère 2 (SRAS-CoV-2) , un agent causal de la pandémie actuelle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
L’une des questions les plus pertinentes est la suivante : peut-elle être encore plus utile pour freiner cette pandémie ? Même si nous avons des méthodes assez puissantes de détection du SRAS-CoV-2, il existe certains problèmes concernant le coût, l’équipement, le délai d’exécution et la disponibilité des réactifs. Par ailleurs, CRISPR peut-il être utile pour le diagnostic viral en général ?
Qu’est-ce que CRISPR ?
Cette technologie représente un mécanisme de défense des bactéries contre les virus envahissants appelés bactériophages. L’une des combinaisons les plus connues est CRISPR/Cas9 (constituée de l’enzyme Cas9 et d’un ARN guide), qui peut modifier les gènes en coupant avec précision l’ADN et en permettant aux événements naturels de réparation de l’ADN de prendre le relais.
Cependant, contrairement à Cas9 (qui est une caractéristique de l’édition de gènes CRISPR), il existe également une enzyme Cas13 qui peut couper la séquence génétique en fonction des informations de ciblage, ce qui déclenche ensuite le découpage aveugle de l’ARN.
Bien que ce type de comportement puisse être un gros problème lors de l’édition de gènes, il s’agit d’un énorme avantage dans le diagnostic, car toute cette coupe peut être utilisée comme un signal pouvant indiquer des séquences génétiques désignées à l’aide de CRISPR.
CRISPR comme outil de diagnostic en virologie
C’est pourquoi les tests CRISPR sont considérés comme un moyen de diagnostiquer les infections avec la même précision que les méthodes conventionnelles, et essentiellement de la même manière que les tests de grossesse à domicile. En d’autres termes, cette méthode a le potentiel d’augmenter notre rendement dans le suivi et la détection des maladies virales ; cependant, il n’a pas encore été officiellement approuvé pour cet usage.
Pourtant, CRISPR présente des avantages significatifs, principalement car il donne des résultats rapides d’une manière beaucoup plus rapide et rentable. De plus, cette technologie peut être facilement déployable sur le terrain, ce qui est particulièrement important pour les pays à revenu faible ou intermédiaire.
Pour l’instant, deux plateformes principales sont actuellement en phase de développement : SHERLOCK et DETECTR. En un mot, SHERLOCK fonctionne en ajoutant des molécules d’ARN qui produisent un signal lorsqu’elles sont découpées par Cas13, tandis que DETECTR est similaire mais utilise Cas12 qui est activé après avoir reconnu l’ADN cible.
Ces deux plates-formes ont été validées avec succès pour détecter le SRAS-CoV-2 et d’autres virus (potentiellement mortels) d’importance humaine, tels que le virus de la grippe A, le virus Ebola, le virus de la chorioméningite lymphocytaire et le virus de la stomatite vésiculeuse.
De l’identification à la thérapeutique antivirale
Une adaptation et une mise en œuvre aussi étendues de CRISPR ont révolutionné l’édition de gènes et ouvert la porte au tout nouveau domaine du dépistage et du diagnostic viral. Et naturellement, notre compréhension de la relation dynamique virus-hôte, des mécanismes de la maladie et de la réponse immunitaire a augmenté d’une manière sans précédent.
Par conséquent, cela pourrait permettre le développement d’options de traitement antiviral dans les années à venir, car les développements ultérieurs de la technologie CRISPR réduiront les effets indésirables hors cible et permettront une édition beaucoup plus facile de l’ARN.
Et bien qu’ils soient encore considérés comme des technologies émergentes, SHERLOCK et DETECTR sont des candidats très prometteurs pour l’identification rapide de divers agents de maladies infectieuses, car ce sont des tests ultrasensibles sans nécessiter de traitement compliqué. Nous saurons très bientôt s’ils joueront un certain rôle dans la pandémie de COVID-19.
