Le développement d’outils d’édition génétique, qui permettent le ciblage spécifique et la correction des mutations, promet de nous permettre de corriger les mutations à l’origine des maladies génétiques. Cependant, la technologie existe depuis un certain temps déjà – deux chercheurs ont joué un rôle essentiel dans son développement en 2020 – et il n’y a eu que quelques cas où l’édition génétique a été utilisée pour cibler des maladies.
L’une des raisons à cela est la difficulté de cibler des cellules spécifiques dans un organisme vivant. De nombreuses maladies génétiques affectent uniquement un type de cellule spécifique, comme les globules rouges dans l’anémie falciforme, ou un tissu spécifique. Idéalement, pour limiter les effets secondaires potentiels, nous aimerions nous assurer qu’une quantité suffisante de modifications a lieu dans le tissu affecté pour avoir un impact, tout en minimisant les modifications ailleurs pour limiter les effets secondaires. Mais notre capacité à y parvenir est limitée. De plus, de nombreuses cellules affectées par des maladies génétiques sont matures et ont cessé de se diviser. Nous devons donc soit répéter indéfiniment les traitements d’édition génétique, soit trouver un moyen de cibler la population de cellules souches qui produit les cellules matures.
Jeudi, une équipe de recherche basée aux États-Unis a déclaré avoir mené des expériences d’édition génétique ciblant une maladie génétique très médiatisée : la mucoviscidose. Leur technique cible largement le tissu le plus touché par la maladie (le poumon) et intervient dans les populations de cellules souches qui produisent des cellules pulmonaires matures, garantissant ainsi la stabilité de l’effet.
Être précis
Le fondement de ces nouveaux travaux est la technologie qui permet d’introduire les ARNm des vaccins à ARNm contre la COVID-19 à l’intérieur des cellules. Les acides nucléiques d’un ARNm sont de grosses molécules comportant de nombreux morceaux chargés, ce qui rend difficile leur traversée d’une membrane pour pénétrer à l’intérieur d’une cellule. Pour surmonter ce problème, les chercheurs emballent l’ARNm dans une bulle de lipides, qui peuvent ensuite fusionner avec les membranes cellulaires, déversant ainsi l’ARNm à l’intérieur de la cellule.
Ce processus, comme le notent les chercheurs, présente deux très grands avantages : nous savons qu’il fonctionne et nous savons qu’il est sûr. « Plus d’un milliard de doses de vaccins contre la COVID-19 à base de nanoparticules lipidiques et d’ARNm ont été administrées par voie intramusculaire dans le monde », écrivent-ils, « démontrant une sécurité et une efficacité élevées soutenues grâce à un dosage reproductible. » (En passant, il est intéressant de comparer le point de vue de la communauté des chercheurs sur les vaccins à ARNm avec les conspirations qui circulent largement parmi le public.)
Il y a un facteur important qui n’a pas d’importance pour l’administration du vaccin, mais qui compte pour l’édition génétique : ils ne sont pas particulièrement pointilleux sur les cellules qu’ils ciblent pour l’administration. Ainsi, si vous souhaitez cibler quelque chose comme les cellules souches sanguines, vous devez alors modifier les particules lipidiques d’une manière ou d’une autre pour qu’elles ciblent préférentiellement les cellules de votre choix.
Il existe de nombreuses idées sur la façon de procéder, mais l’équipe à l’origine de ce nouveau travail en a trouvé une relativement simple : modifier la quantité de lipides chargés positivement sur la particule. En 2020, ils ont publié un article dans lequel ils décrivent le développement de nanoparticules lipidiques à ciblage sélectif d’organes (SORT). Par défaut, de nombreuses particules lipidiques finissent dans le foie. Mais à mesure que la fraction de lipides chargés positivement augmente, le ciblage se déplace vers la rate puis vers les poumons.
Ainsi, probablement parce qu’ils savent qu’ils peuvent cibler les poumons, ils ont décidé d’utiliser les particules SORT pour envoyer un système d’édition génétique spécifique à la mucoviscidose, qui affecte principalement ce tissu et est causée par des mutations dans un seul gène. Bien qu’il soit relativement facile d’introduire des éléments dans les poumons, il est difficile de les amener dans les cellules pulmonaires, étant donné tout le mucus, les cils et les cellules immunitaires qui sont censés s’occuper des corps étrangers dans les poumons.