Une étude, avec Anna Cereseto et Nicola Segata comme auteurs correspondants et principaux, a été publiée dans Nature Communications. .

Des chercheurs du monde entier étudient les thérapies génomiques pour trouver de nouveaux traitements contre les troubles génétiques. L'édition du génome à l'aide du système CRISPR-Cas9 est basée sur l'utilisation de la protéine Cas9, qui fonctionne comme une paire de ciseaux moléculaires qui peuvent être programmés pour apporter des modifications spécifiques au génome afin de couper ou de remplacer des séquences d'ADN nuisibles, corrigeant ainsi les mutations qui provoquent maladies.

Cette biotechnologie a été découverte en 2012 aux États-Unis et a déjà conduit à un traitement approuvé, un médicament contre la drépanocytose.

Aujourd'hui, l'étude menée par l'Université de Trente fait avancer la recherche génomique.

« Par rapport aux autres approches CRISPR-Cas9, celle que nous avons identifiée est précise et efficace, et plus compacte. Cette nouvelle molécule CRISPR-Cas9, comme le démontrent nos expériences sur la rétine, sera plus facilement délivrée aux organes qui doivent être traités dans le cadre de thérapies pour les maladies génétiques", explique Anna Cereseto, qui participe aux études sur l'éditeur génomique depuis 2018 avec le développement d'evoCas9.

L’élargissement de la gamme d’outils CRISPR-Cas est nécessaire pour accélérer le développement de thérapies contre les maladies génétiques. Cela peut être réalisé en modifiant des enzymes naturelles, comme ce fut le cas avec evoCas9, mais découvrir des enzymes déjà évoluées et capables de fonctionner offre de grands avantages.

La collaboration avec le laboratoire de métagénomique computationnelle de Nicola Segata a permis au laboratoire de virologie moléculaire d'Anna Cereseto de faire la lumière sur une vaste réserve naturelle de systèmes CRISPR-Cas9 à partir de laquelle puiser de nouveaux outils précieux pour l'édition du génome humain.

"En interrogeant une base de données génomique du microbiome que nous avons créée sur plusieurs années, nous avons découvert un grand nombre de Cas9 dotés de propriétés intéressantes pour l'édition du génome", déclarent Anna Cereseto et Nicola Segata.

"Nous avons découvert une grande variété de CRISPR-Cas9 dans les bactéries qui habitent l'intestin. En particulier, nous avons identifié la nucléase CoCas9, un groupe d'enzymes très actif de petite taille moléculaire, environ un millier d'acides aminés, chez Collinsella, un genre bactérien que l'on trouve souvent dans les intestins humains."

« Le séquençage de l'ensemble du microbiome par une approche métagénomique, suivi de la reconstruction en laboratoire des génomes assemblés, a conduit à l'identification d'une grande variété d'espèces. La découverte d'une collection de nouvelles nucléases Cas9, dont CoCas9, rend le génome une boîte à outils d'édition encore plus grande", soulignent-ils.

Ils concluent :« La difficulté d'administration entrave toujours le développement de thérapies pour les maladies génétiques. Cependant, CoCas9, grâce à sa petite taille, présente un potentiel pour les applications de thérapie génique et est donc un candidat potentiel pour une optimisation par des approches d'ingénierie, qui mérite des recherches plus approfondies. . Nous travaillons déjà sur des projets de développement clinique."