Les chercheurs de Weill Cornell Medicine ont développé une technologie polyvalente et non toxique pour contrôler l'activité de n'importe quel gène dans une cellule. De tels outils de « changement de gène » permettent aux scientifiques d'« activer » ou de « désactiver » un gène cible pour étudier son fonctionnement, modéliser des maladies et concevoir de nouvelles thérapies. Cet outil pourrait potentiellement être adopté dans l’ensemble de la recherche biomédicale, notamment dans le développement de thérapies géniques.
Le nouvel outil, appelé Cyclone (unpois contrôlé par le cyclovirsur exon), est décrit dans un article publié le 3 novembre dans Nature Methods. L'outil a été inspiré par une caractéristique naturelle de certains gènes, un segment d'ADN appelé « exon empoisonné », qui, dans certaines conditions, peut empêcher la traduction du gène en protéine. Pour fabriquer Cyclone, les chercheurs ont conçu un exon empoisonné qui peut être inséré dans n'importe quel gène cible pour supprimer son activité. Lorsque les chercheurs sont prêts à augmenter l’activité des gènes, un médicament qui se lie à l’exon empoisonné est introduit et l’activité reprend. Contrairement aux outils de commutation génétique populaires existants, Cyclone utilise une molécule relativement non toxique, l'acyclovir, un médicament antiviral, pour activer le gène cible.
Nous pensons que le concept Cyclone présente un grand potentiel pour diverses applications nécessitant un contrôle sûr et précis de l’activité des gènes. »
Dr Samie Jaffrey, auteur principal de l'étude, professeur Greenberg-Starr au Département de pharmacologie et membre du Sandra et Edward Meyer Cancer Center, Weill Cornell Medicine
Le premier auteur de l'étude était Qian Hou, doctorant au laboratoire Jaffrey.
Cyclone constitue une amélioration substantielle par rapport aux technologies de commutation génétique existantes, qui présentent des inconvénients importants. Par exemple, certains médicaments utilisés pour contrôler l’expression des gènes, comme la tétracycline, peuvent avoir des effets indésirables, voire toxiques, sur les cellules. Les outils existants finissent également souvent par modifier les transcrits d’ARN, les modèles de la protéine produite par le gène cible. En revanche, l’acyclovir est considéré comme sûr même à des doses élevées et laisse intacts les transcrits d’ARN et les protéines résultantes lors de l’activation d’un gène cible.
Les chercheurs ont montré que Cyclone peut faire passer l'activité des gènes de pratiquement 0 % à plus de 300 % de la normale, en fonction de la dose d'acyclovir. Ils ont démontré que le système Cyclone pouvait être utilisé avec des gènes artificiels ou naturels présents dans les cellules et pouvait fonctionner avec des molécules de commutation autres que l'acyclovir. Cela soulève la possibilité d’utiliser différents systèmes de type Cyclone pour manipuler plusieurs gènes simultanément.
Les chercheurs ont noté qu'à l'avenir, les systèmes de type Cyclone pourraient être utilisés dans les thérapies géniques comme mécanisme de sécurité réversible pour contrôler l'activité d'un gène thérapeutique.
