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Les Nanoblades : des navettes pour opérer le génome

Nanoblades
Publication

Résumé

Publication du Centre international de recherche en infectiologie (CIRI) dans la revue Nature communications du 3 janvier 2019.

Description

Depuis 2012 la communauté scientifique dispose d'une méthode révolutionnaire pour "opérer" le génome de façon précise : le système CRISPR/Cas9 [1] qui offre des perspectives considérables pour la recherche et pour la santé humaine. Cela étant, la livraison du "scalpel génétique" dans certaines cellules reste une difficulté technique pour laquelle les Nanoblades offrent une solution qui a été développée par Philippe Mangeot et Emiliano Ricci [2] dans l'équipe "Traduction eucaryote et virale" dirigée par Théophile Ohlmann au Centre international de recherche en infectiologie (CIRI), un laboratoire associant l’Inserm, le CNRS, l’UCBL et l’ENS de Lyon.

La mise au point et la démonstration de l’efficacité de ces Nanoblades sont décrites par les chercheurs dans une publication dans la revue Nature Communications. Ces particules encapsulent les outils du système CRISPR/Cas9 dans des structures qui ressemblent beaucoup à des virus, assurant ainsi la livraison du scalpel pour un large spectre d'applications. Les Nanoblades sont notamment efficaces pour corriger le génome des cellules souches humaines, cellules d'un grand intérêt thérapeutique pouvant reconstituer les tissus mais restant difficiles à manipuler par d'autres méthodes.

L'utilisation en biologie d'outils moléculaires dont l'architecture s'inspire des virus est aujourd'hui fréquente mais l'originalité des Nanoblades tient au fait que la "lame" du scalpel – la protéine Cas9 – a été littéralement fusionnée à l'architecture du virus, en l'occurrence la protéine rétrovirale Gag d'un virus de souris. La conception de cette protéine chimère Gag-Cas9, ainsi que le recours à deux enveloppes virales agissant en "binôme" constituent la particularité de ces micro-vésicules élaborées au CIRI et brevetées en 2016 par Inserm Transfert.

Les auteurs de la publication montrent l'efficacité des Nanoblades in vivo, dans l'embryon de souris, et dans un large panel de cellules cibles où d'autres méthodes sont peu performantes. À l'inverse de techniques classiquement utilisées pour modifier le génome, ces micro-vésicules agissent comme des cargos protéiques : elles ne délivrent donc aucun acide nucléique codant dans les cellules traitées ce qui rend l'action du "scalpel" génétique transitoire et plus précise.

Cellule productrice, Nanoblades et Souris transgéniques obtenues après injection de Nanoblades dans la zone pellucide.

Références :

[1] Jinek, M et.al. Science 2012. Cong, L. et.al. Science 2013
[2] Emiliano Ricci a depuis rejoint le LBMC, Laboratoire de Biologie et Modélisation de la Cellule, où il dirige l’équipe "Métabolisme des ARNs au cours de la réponse immunitaire et de l’infection"

Source : Genome editing in primary cells and in vivo using viral-derived Nanoblades loaded with Cas9-sgRNA ribonucleoproteins. Philippe E. Mangeot, Valérie Risson, Floriane Fusil, Aline Marnef, Emilie Laurent, Juliana Blin, Virginie Mournetas, Emmanuelle Massouridès, Thibault J. M. Sohier, Antoine Corbin, Fabien Aubé, Marie Teixeira, Christian Pinset, Laurent Schaeffer, Gaëlle Legube, François-Loïc Cosset, Els Verhoeyen, Théophile Ohlmann & Emiliano P. Ricci. Nature Communications volume 10,  article 45 (2019)

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