Activer et désactiver des gènes précis

Le diabète de type 1, la polyarthrite rhumatoïde et le cancer ne sont que quelques exemples de maladies associées à l’incapacité de gènes particuliers à s’activer ou à se désactiver comme ils le doivent. Dans un article paru récemment dans Nature Communications, des chercheurs de l’Université McGill ont décrit une technique qui, grâce à une nouvelle technologie d’édition génomique CRISPR/Cas9, pourrait mener à l’élaboration de traitements novateurs contre les maladies associées à la dérégulation de la méthylation de l’ADN.

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Toutes les cellules du corps humain portent le même code génétique. Ce qui donne aux cellules leur identité est leur capacité à lire et à écrire ce code, c’est-à-dire, à activer et à désactiver des gènes précis dans des cellules précises. Imaginez si les gènes codants pour les enzymes digestifs de l’estomac s’activaient dans les cellules de la rétine de l’œil et se mettaient à dévorer les tissus environnants : le résultat en serait désastreux. Un des mécanismes permettant à une cellule de désactiver certains gènes se fait par l’ajout réversible dans l’ADN d’un composé chimique minuscule appelé « groupe méthyle » à un endroit précis du gène en question.

Les scientifiques savent que les gènes davantage touchés par la « méthylation de l’ADN » sont plus atténués, et que les gènes qui ont moins de cette méthylation ont tendance à être plus actifs. Jusqu’à maintenant, cependant, il n’était pas possible de manipuler le niveau de méthylation de l’ADN et, par conséquent, on en savait très peu quant à son effet en tant que tel, son rôle dans le bon fonctionnement d’une cellule et l’incidence de sa dérégulation sur l’apparition de maladies.

Dans une étude publiée récemment dans Nature Communications, des chercheurs de l’Université McGill décrivent comment ils ont réussi à supprimer des instances spécifiques de la méthylation de l’ADN de certains gènes précis dans des cellules murines et humaines de culture à l’aide de la technologie d’édition génomique CRISPR/Cas9. Les auteurs de l’article expliquent que ce processus de « déméthylation » de l’ADN peut être appliqué de manière ciblée dans l’ADN, sur le gène pertinent, sans pour autant modifier le code génétique ni déclencher d’activité hors cible à des endroits indésirables dans l’ADN. Les chercheurs décrivent également les approches à adopter afin de supprimer complètement les marques méthylées de l’ADN. Ils espèrent ainsi que des scientifiques du monde entier pourront se servir de cette nouvelle technique afin de détecter les gènes dont le bon fonctionnement a été altéré par la méthylation de l’ADN (comme le gène de l’insuline dans les cas de diabète) et ainsi conceptualiser de nouveaux modèles pour le traitement des maladies.

L’étude : L’article « Unraveling the functional role of DNA demethylation at specific promoters by targeted steric blockage of DNA methyltransferase with CRISPR/dCas9 », par Daniel M. Sapozhnikov et Moshe Szyf, a été publié dans la revue Nature Communications.

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25991-9

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