Dans ce que l’on pense être une première, une équipe de recherche dirigée par Duke Health a démontré un moyen d’utiliser la technologie CRISPR pour prévenir et traiter avec succès les infections à COVID.
Les expériences de preuve de concept, menées sur des souris, ont modifié une nanoparticule lipidique actuellement disponible pour délivrer un ARNm CRISPR/Cas13 spécifique qui génère un environnement inhospitalier dans les poumons pour l’infection par le SRAS-CoV-2.
Si d’autres recherches chez l’homme valident l’approche, cela pourrait conduire à une stratégie de prévention qui ne dépend pas de la capacité des anticorps à reconnaître des structures virales spécifiques, de sorte qu’elle serait efficace quelle que soit la façon dont le virus mute. L’approche présente également un avantage thérapeutique, en réduisant la charge virale et en prévenant une réaction immunitaire excessive qui peut devenir mortelle lors d’infections.
La recherche apparaît en ligne le 25 juillet dans la revue Nature Chemical Biology.
Nos résultats proposent que la technologie de CRISPR représente une stratégie unique pour commander l’infection SARS-CoV-2 et devrait être poursuivie comme approche potentielle pour traiter COVID.
Qianben Wang, Ph.D., auteur principal, professeur au département de pathologie de la Duke University School of Medicine
Wang et ses collègues se sont concentrés sur une protéase – une enzyme qui décompose les protéines – appelée cathepsine L, ou CTSL. Cette protéase est abondante dans les poumons et a longtemps été identifiée comme jouant un rôle clé dans le SRAS-CoV-2 et de nombreuses autres infections à coronavirus, permettant au virus de pénétrer dans les cellules hôtes et de proliférer.
Des équipes d’autres chercheurs ont tenté d’utiliser des inhibiteurs de CTSL pour contrecarrer les infections à coronavirus pendant de nombreuses années. Les expériences en laboratoire étaient prometteuses, mais les tests sur les animaux ont montré des résultats décevants.
En appliquant la technologie CRISPR – essentiellement en refusant des gènes pour éliminer certains dysfonctionnements ou, dans ce cas, la fonction de CTSL – l’équipe de Wang a créé un moyen d’initier en toute sécurité l’inhibition de CTSL.
Le CRISPR/Cas13, délivré par voie intraveineuse via une nanoparticule lipidique, a diminué le CTSL dans les poumons des animaux, ce qui a empêché efficacement et en toute sécurité le virus SARS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules et d’infecter l’hôte.
Les avantages de l’approche en tant que prévention du COVID étaient limités dans le temps, durant plusieurs jours plutôt que les mois ou les années qu’offrent les vaccins. Mais si le système d’administration peut être développé comme un inhalant au lieu d’un IV, le médicament pourrait être auto-administré à titre préventif avant ou peu de temps après un voyage en avion ou un grand rassemblement.
Non seulement l’approche a-t-elle prévenu l’infection, mais elle a également montré un potentiel en tant que traitement. D’autres expériences sur des animaux infectés par le COVID ont montré que la nanoparticule chargée de CRISPR diminuait la charge virale dans les poumons des animaux infectés par le COVID et inhibait la tempête immunitaire qui déclenche des cas mortels. Les animaux traités avaient des taux de survie plus élevés.
Wang a déclaré qu’il y avait des défis à relever, notamment le développement d’un moyen d’administrer la thérapie sous forme d’inhalant, similaire à la façon dont les thérapies contre l’asthme sont prises.
« À notre connaissance, il s’agit de la première étude démontrant que CRISPR/Cas13 peut être utilisé comme traitement de l’infection par le SRAS-CoV-2 », a déclaré Wang. « Ce nanosystème peut être facilement adapté à l’avenir pour cibler l’infection par d’autres virus à ADN tels que l’hépatite B. »
En plus de Wang, les auteurs principaux de l’étude incluent Shan-Lu Liu et Yizhou Dong. D’autres auteurs incluent Zhifen Cui, Cong Zeng, Furong Huang, Fuwen Yuan, Jingyue Yan, Yue Zhao, Yufan Zhou, William Hankey, Victor X. Jin, Jiaoti Huang, Herman F. Staats, Jeffrey I. Everitt, Gregory D. Sempowski, et Hongyan Wang.
