Une nouvelle plate-forme informatique développée par des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Pittsburgh identifie les vecteurs viraux les plus performants qui pourraient administrer des thérapies géniques à la rétine avec une efficacité et une précision maximales.
La technologie, décrite dans un article publié aujourd’hui dans la revue eLife, rationalise le développement d’approches de thérapie génique pour le traitement des troubles génétiques de la cécité. L’approche permet d’économiser un temps et des ressources précieux en accélérant l’identification de candidats porteurs de gènes appropriés capables d’administrer un traitement à une partie affectée de la rétine avec une précision étonnante.
« La perte de vision a un impact énorme sur la qualité de vie. Elle a longtemps été au sommet des plus grandes craintes des gens, aux côtés du cancer et de la maladie d’Alzheimer », a déclaré l’auteur principal Leah Byrne, Ph.D., professeur adjoint d’ophtalmologie à Pitt. . « Mais le domaine de la restauration de la vision est entré dans une nouvelle ère, où de nombreux patients ont reçu un traitement efficace pour la toute première fois. Pour cette raison, le potentiel de notre nouvelle plate-forme est passionnant – elle nous permettra de traduire des thérapies émergentes qui sont déjà travailler pour certains patients dans la clinique beaucoup plus rapidement.
Même si les troubles génétiques cécitants qui affectent la rétine sont considérés comme rares, environ 1 personne sur 3 000 dans le monde porte une ou plusieurs copies de gènes brisés qui provoquent une dégénérescence rétinienne et une perte de vision. Pendant des siècles, de nombreuses personnes atteintes de cécité héréditaire étaient pratiquement assurées de passer une partie de leur vie dans l’obscurité.
Aujourd’hui, avec plusieurs thérapies géniques déjà sur le marché en Europe et aux États-Unis, et des dizaines d’autres entrant dans les essais cliniques, l’espoir pour les personnes atteintes de cécité héréditaire est à portée de main, mais un obstacle majeur demeure : s’assurer que les vecteurs, ou les virus inactivés porteurs de la génétique thérapeutique code, entrez les cellules exactes que les scientifiques ciblent. La rétine est composée de centaines de millions de cellules qui sont disposées en une série de couches, donc cibler précisément le vecteur vers un emplacement spécifique dans cet univers n’est pas une tâche triviale.
Pour aborder le problème, les chercheurs ont développé une plate-forme de calcul appelée scAAVengr, qui utilise le séquençage d’ARN unicellulaire pour évaluer rapidement et quantitativement – parmi des dizaines d’options – quel vecteur viral adéno-associé, ou AAV, est le mieux adapté pour fournir un thérapie génique à une partie spécifique de la rétine.
L’approche traditionnelle d’évaluation des AAV est extrêmement lente, nécessitant plusieurs années et de nombreux animaux de laboratoire. Il n’est pas non plus très précis, car il ne mesure pas directement si les AAV non seulement sont entrés dans les cellules, mais ont également livré leur cargaison de thérapie génique.
En revanche, scAAVengr utilise le séquençage d’ARN unicellulaire, qui détecte si la cargaison arrive à destination en toute sécurité. Et avec scAAVengr, ce processus prend des mois, pas des années.
Les utilisations de la plate-forme ne se limitent pas à la rétine – les chercheurs ont montré qu’elle fonctionnait tout aussi bien pour l’identification d’AAV qui ciblent d’autres tissus, notamment le cerveau, le cœur et le foie.
« Une marée montante soulève tous les bateaux, et nous espérons que cette technologie propulse les traitements de thérapie génique non seulement dans le domaine de la restauration de la vision, mais à d’autres fins », a déclaré Byrne. « Les domaines en développement rapide de l’édition de gènes et de l’optogénétique reposent tous sur une livraison de gènes efficace, donc la capacité de choisir rapidement et stratégiquement les vecteurs de livraison serait un bond en avant passionnant. »
