Suite à la découverte d'enzymes programmables coupant l'ADN appelées « Fanzors », les scientifiques ont découvert qu'une variété d'espèces possèdent de tels « ciseaux » génétiques, ce qui a ouvert d'énormes opportunités pour le développement de nouveaux médicaments, thérapies géniques et biotechnologies. Des scientifiques du McGovern Institute for Brain Research du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert plus de 3 600 espèces de Fanzors. Ces enzymes guidées par l'ARN peuvent être programmées pour couper l'ADN au niveau des sites cibles, éditant ainsi des gènes comme l'enzyme bactérienne Cas9 dans CRISPR.


L’exploitation de coupeurs d’ADN programmables dans des cellules complexes comme l’amibe pourrait changer la donne en médecine

Pourquoi est-ce si important ? Les fanzors, que les chercheurs ont découvert chez des espèces allant des champignons aux mollusques, sont issus des eucaryotes. Cas9, en revanche, se trouve dans des cellules procaryotes plus simples.

Ainsi, alors que les cellules plus simples telles que les bactéries sont très éloignées des humains dans l’arbre évolutif, CRISPR – des répétitions palindromiques courtes et régulièrement espacées – a joué un rôle énorme dans la « correction » des maladies génétiques et dans le développement de systèmes de diagnostic, et est considérée comme l’une des plus grandes découvertes de la médecine moderne.

L’exploitation des Fanzors de la même manière pourrait avoir un impact encore plus important, simplement parce que ces ciseaux génétiques sont plus en phase avec notre composition cellulaire.

"Les gens recherchent depuis longtemps des outils intéressants dans les systèmes procaryotes, et je pense que les résultats ont été incroyables", a déclaré Jonathan Guttenberg, chercheur chez McGovern. "Les systèmes eucaryotes sont vraiment un tout nouveau lieu de travail."

CRISPR est un mécanisme de défense bactérien bien connu utilisé pour repousser les éléments étrangers et aider à préserver le code génétique d'un organisme. Les fanzors ont très probablement évolué dans les cellules eucaryotes via une transmission virale ou des bactéries symbiotiques, en particulier l'enzyme bactérienne TnpB, et ont été conservés en raison de leur utilité.

En raison de la complexité des structures cellulaires eucaryotes, cette enzyme a développé des caractéristiques uniques, telles que la capacité de pénétrer dans le noyau pour accéder à l’ADN.

Pour cette raison, Fanzors semble être plus précis dans ses cibles de coupe d’ADN que TnpB. La thérapie génique présente donc un grand potentiel pour l’avenir.

"La biologie guidée par l'ARN vous permet de créer des outils programmables très faciles à utiliser", a déclaré Omar Abudayyeh, chercheur à McGovern. "Donc, plus nous pouvons en trouver, mieux c'est." Ouvrir l’ensemble de la communauté eucaryote à ces types de systèmes guidés par ARN nous donnera de nombreuses opportunités de travailler avec. "

La recherche a été publiée dans Science Advances.