Les Scientifiques conçoivent le plus petit système CRISPR-Cas9 jusqu'à présent

Les Scientifiques au Centre pour le Bureau D'études de Génome, dans l'Institut pour la Science Fondamentale (IBS), en collaboration avec l'Hun de KIM Eunji (ToolGen Inc.) et de KIM Jeong (Université de Ressortissant de Séoul) ont conçu jusqu'à présent le plus petit CRISPR-Cas9, lui ont livré aux cellules musculaires et aux yeux des souris par l'intermédiaire des virus adeno-associés (AAV) et lui ont utilisé pour modifier un gène entraînant la cécité. Publié sur des Transmissions de Nature, on s'attend à ce que ce système CRISPR-Cas9, provenu du Campylobacter jejuni (CjCas9), devienne un outil thérapeutique utile contre le terrain communal et les objectifs « undruggable » de la maladie.

CRISPR-Cas9 est le mot à la mode parmi des biologistes moléculaires. C'est un novateur, bon marché et technique précise pour éditer des gènes. Cas9 est la protéine « de ciseaux de gène » : Il produit des coupures sur le gène cible dans des emplacements précis indiqués par l'ARN de guide. Pour que le composé CRISPR-Cas9 atteigne l'objectif ADN, il doit être livré par l'intermédiaire des plasmides ou des virus. « AAV est un vecteur efficace et sûr pour exprimer un gène d'intérêt in vivo et a été appliqué largement dans la thérapie génique, » explique KIM Jin-Soo, directeur du Centre d'IBS pour le Bureau D'études de Génome et de l'auteur correspondant de l'étude. Naturellement, Cas9 est employé par plusieurs bactéries comme arme d'immunité ; il est nécessaire pour couper l'ADN viral qui pourrait endommager les bactéries. La version la plus commune de la technique CRISPR-Cas9 utilise Cas9 dérivé des Streptocoques pyogènes de bactérie. Cependant, cette protéine est faite de 1.368 aminoacides et elle est trop grande pour être livrée et empaquetée dans AAV. Même si les scientifiques l'ont coupée en deux parts, chacun a empaqueté dans un virus différent, d'autres délivrances surgit : Une double quantité de virus doit être livrée et le fractionnement Cas9 est moins en activité que le SpCas9 intact. Le Staphylocoque doré Cas9 est également utilisé pour la retouche de gène. Il est légèrement plus petit (1.053 aminoacides), de sorte qu'il puisse juste s'ajuster à l'intérieur de l'AAV, mais ne laisse pas assez d'espace pour d'autres protéines.

Dans cette étude, l'équipe a constaté que CjCas9 est efficace et petit. Il a 984 aminoacides et il peut être bourré dans AAV avec plus d'un guide RNAs ainsi qu'avec une protéine fluorescente de journaliste.

Afin d'utiliser une protéine bactérienne pour la retouche de gène, les scientifiques ont dû optimiser quelques aspects de la technique. Ils ont conçu une courte séquence d'ADN juste après la Séquence d'ADN visée par le Cas9, Motif Adjacent appelé de Protospacer (PAM). Chaque Cas9 différent a besoin d'une séquence particulière de PAM, autrement il ne pourra pas gripper à et fendre la Séquence d'ADN d'objectif. Deuxièmement, ils ont dû modifier la longueur de l'ARN de guide.

Après, les scientifiques d'IBS ont empaqueté le composé CRISPR-Cas9 neuf dans AAV, avec deux le guide RNAs et une protéine fluorescente de journaliste, pour subir une mutation des gènes dans les muscles et les yeux des souris. Ils concentrés sur deux gènes concernés dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMA), une des principales causes de cécité dans les adultes. Un gène est un objectif thérapeutique commun pour l'ADM, le facteur de croissance endothélial appelé A de Vascular (VEGF A), l'autre est un facteur de transcription qui lance le transcripction de VEGF A et on le connaît comme HIF-1a. À La Différence de VEGF A, HIF-1a n'a pas été considéré comme objectif de médicament. So-called'undruggable'genes, tel que des facteurs de transcription généralement ne peut pas être visé directement par des anticorps et d'autres médicaments biologiques ou chimiques. Dans cette étude, l'équipe de recherche prouvée que CjCas9 livré à la rétine par l'intermédiaire d'AAV peut inactiver Hif1a et VEGF A chez les souris efficacement et réduit la zone de la vascularisation choroïdienne (CNV).

Les injections Intraoculaires de CRISPR-CjCas9 AAV-emballé ont pu être avantageuses pour traiter les rétinopathies variées et les maladies systémiques. « CjCas9 est hautement particulier et n'entraîne pas des mutations de hors circuit-objectif dans le génome, » explique KIM Jin-Soo.

Les séquences d'objectif de gène de Hif1a sont les mêmes chez les deux souris et des êtres humains, la méthode présentée dans cette étude pourraient être utilisés de ce fait à l'avenir pour la demande de règlement de l'ADM dans les patients humains. En préparant le terrain à l'application de CjCas9 contre les gènes « undruggable » ou les séquences de non-codage, cette technologie peut élargir le domaine des objectifs thérapeutiques, rendant le génome humain entier potentiellement druggable.

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