Comment une protéine CRISPR pourrait donner lieu à de nouveaux tests pour de nombreux virus
Une protéine récemment découverte agit comme une sorte de système d'autodestruction polyvalent pour les bactéries, capable de dégrader l'ARN simple brin, l'ADN simple brin et l'ADN double brin, ce qui constitue une première pour l'ensemble des outils génétiques connus sous le nom de CRISPR. Grâce à sa capacité à cibler autant de types de matériel génétique, cette découverte pourrait permettre de mettre au point de nouveaux tests de diagnostic à domicile, peu coûteux et très sensibles, pour un large éventail de maladies infectieuses, dont le Covid-19, la grippe, le virus Ebola et le virus Zika, selon les auteurs d'une nouvelle étude publiée dans la revue Nature.
Dans cette illustration basée sur des images de microscopie cryo-électronique, une protéine Cas12a2 décompose une double hélice d'ADN, ce qui lui permet de couper les brins simples d'ADN (bleu et vert).
Jack Bravo/University of Texas at Austin
À l'aide d'une technique d'imagerie à haute résolution appelée cryo-EM, l'équipe a découvert que lorsque cette protéine, appelée Cas12a2, se lie à une séquence spécifique de matériel génétique d'un virus potentiellement dangereux, appelée ARN cible, une partie latérale de Cas12a2 s'écarte pour révéler un site actif, semblable à un couteau à cran d'arrêt ouvert. Ensuite, le site actif commence à couper sans distinction tout matériel génétique avec lequel il entre en contact. Les chercheurs ont découvert qu'avec une seule mutation de la protéine Cas12a2, le site actif ne dégrade que l'ADN monocaténaire, une caractéristique particulièrement utile pour développer de nouveaux diagnostics adaptés à un large éventail de virus.
Un test basé sur cette technologie pourrait théoriquement combiner les meilleures caractéristiques des tests basés sur la PCR qui détectent le matériel génétique d'un virus (haute sensibilité, haute précision et capacité à détecter une infection active) avec les meilleures caractéristiques des tests de diagnostic rapide à domicile (peu coûteux à produire sans nécessiter d'équipement de laboratoire spécialisé). Il serait également facilement adaptable à tout nouveau virus à ARN.
"Si un nouveau virus apparaissait demain, il suffirait de déterminer son génome, puis de modifier l'ARN guide dans le test, pour pouvoir le tester", a déclaré David Taylor, professeur associé de biosciences moléculaires à l'université du Texas à Austin et co-auteur de la nouvelle étude.
Un tel diagnostic nécessiterait encore des travaux distincts et impliquerait probablement le prélèvement d'un échantillon de salive ou de nez d'un patient qui serait mélangé à la protéine Cas12a2 modifiée de l'équipe, au morceau d'ARN guide qui agit comme une photo d'identité pour identifier un virus spécifique, et à une sonde fluorescente conçue pour s'allumer lorsque son ADN simple brin est coupé.
CRISPR est le nom d'un ensemble d'outils présents à l'état naturel dans les bactéries, mais que les scientifiques ont adaptés pour les utiliser dans l'édition de gènes. Il s'agit de la première protéine CRISPR qui s'est avérée capable de dégrader un éventail aussi large de matériel génétique.
"Cas12a2 s'empare des deux extrémités de la double hélice de l'ADN et les plie très fortement", explique Jack Bravo, chercheur postdoctoral à UT Austin et coauteur principal de l'article. "Ainsi, l'hélice du milieu s'ouvre, ce qui permet à ce site actif de détruire les morceaux d'ADN qui deviennent monocaténaires. C'est ce qui rend Cas12a2 différent de tous les autres systèmes de ciblage de l'ADN."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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