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Des scientifiques de l’Université de Tel Aviv ont utilisé l’édition de gènes CRISPR en laboratoire pour traiter certains des cancers les plus agressifs. Ils ont amélioré les taux de survie au glioblastome (cancer du cerveau) de 30%, mais pour le cancer de l’ovaire métastatique (secondaire), la survie a été augmentée de 80%.

Les chercheurs ont développé une nouvelle technologie – un système de délivrance à base de nanoparticules lipidiques qui cible spécifiquement les cellules cancéreuses et les neutralise génétiquement. Ce traitement cause des dommages permanents aux cellules cancéreuses et n’a potentiellement aucun effet secondaire, selon l’équipe TAU, qui vient de publier ses résultats dans la prestigieuse revue Science Advances sous le titre «CRISPR-Cas9 édition du génome à l’aide de nanoparticules lipidiques ciblées pour le traitement du cancer.  » L’étude révolutionnaire a été financée par l’ICRF (Israel Cancer Research Fund).

Le système, appelé CRISPR-LNP, porte un messager génétique (ARN messager), qui code pour l’enzyme CRISPR Cas9 qui agit comme des ciseaux moléculaires qui coupent l’ADN des cellules. En conséquence, la survie globale des souris atteintes d’un cancer du cerveau a été augmentée de 30% et le taux de survie des souris atteintes d’un cancer de l’ovaire métastatique a été augmenté de 80%.

Le travail révolutionnaire a été mené dans le laboratoire du professeur Dan Peer, vice-président pour la recherche et le développement et chef du laboratoire de nanomédecine de précision à la Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research de la TAU. L’impressionnante recherche a été financée par l’ICRF (Israel Cancer Research Fund).

La recherche a été menée par le Dr Daniel Rosenblum avec la doctorante Anna Gutkin et ses collègues du laboratoire de Peer, en collaboration avec le Dr Dinorah Friedmann-Morvinski de l’École de neurobiologie, biochimie et biophysique de TAU; Le Dr Zvi Cohen, directeur de l’unité d’oncologie neurochirurgicale et vice-président du département de neurochirurgie du centre médical Sheba à Tel Hashomer (près de Tel Aviv); Dr Mark Behlke – directeur scientifique chez IDT Inc. et son équipe, et le professeur Judy Lieberman du Boston Children’s Hospital et de la Harvard Medical School.

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L’édition génique CRISPR est une technique de génie génétique en biologie moléculaire par laquelle les génomes des organismes vivants peuvent être modifiés. Il est basé sur une version simplifiée du système de défense antiviral bactérien CRISPR – Cas9 . En délivrant la nucléase Cas9 complexée avec un ARN guide synthétique dans une cellule, le génome de la cellule peut être coupé à un emplacement souhaité, permettant aux gènes existants d’être éliminés et / ou de nouveaux ajoutés dans les organismes vivants ( in vivo ).

La technique est considérée comme hautement significative en biotechnologie et en médecine car elle permet de modifier les génomes in vivo à moindre coût, facilement et avec une grande précision. Il peut être utilisé dans la création de nouveaux médicaments, produits agricoles et organismes génétiquement modifiés ou comme moyen de contrôler les agents pathogènes et les ravageurs. Il a également des possibilités dans le traitement des maladies génétiques héréditaires ainsi que des maladies résultant de mutations somatiques telles que le cancer.

Le développement de la technique d’édition de gènes CRISPR a valu à Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier le prix Nobel de chimie en 2020.

Pour examiner la faisabilité de l’utilisation de la technologie pour traiter le cancer, Peer et son équipe ont choisi deux des cancers les plus meurtriers – le glioblastome et le cancer de l’ovaire métastatique. Le glioblastome est le type de cancer du cerveau le plus agressif, avec une espérance de vie de 15 mois depuis le diagnostic et un taux de survie à cinq ans de seulement 3%. Les chercheurs ont démontré qu’un seul traitement avec CRISPR-LNPs doublait l’espérance de vie moyenne des souris atteintes de tumeurs de glioblastome, améliorant leur taux de survie global d’environ 30%.

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Le cancer de l’ovaire est une cause majeure de décès chez les femmes et le cancer le plus mortel du système reproducteur féminin. Parce qu’il ne provoque pas initialement de douleur ou d’autres symptômes, la plupart des patients sont diagnostiqués à un stade avancé de la maladie lorsque les métastases se sont déjà propagées dans tout le corps. Malgré les progrès des dernières années, seul un tiers des patients survivent à cette maladie. Mais le traitement avec CRISPR-LNP dans un modèle de souris métastatique de cancer de l’ovaire a augmenté leur taux de survie globale de 80%.

«Il s’agit de la première étude au monde à prouver que le système d’édition du génome CRISPR peut être utilisé pour traiter efficacement le cancer chez un animal vivant», a déclaré Peer. «Il faut souligner qu’il ne s’agit pas de chimiothérapie. Il n’y a pas d’effets secondaires et une cellule cancéreuse traitée de cette manière ne redeviendra jamais active. Les ciseaux moléculaires de Cas9 coupent l’ADN de la cellule cancéreuse, le neutralisant ainsi et empêchant définitivement la réplication. »

«La technologie d’édition du génome CRISPR, capable d’identifier et de modifier n’importe quel segment génétique, a révolutionné notre capacité à perturber, réparer ou même remplacer les gènes de manière personnalisée», a-t-il ajouté. «Mais malgré son utilisation intensive dans la recherche, la mise en œuvre clinique en est encore à ses balbutiements, car un système d’administration efficace est nécessaire pour délivrer le CRISPR de manière sûre et précise à ses cellules cibles. Le système d’administration que nous avons développé cible l’ADN responsable de la survie des cellules cancéreuses. Il s’agit d’un traitement innovant pour les cancers agressifs qui n’ont pas de traitement efficace aujourd’hui. »

Les chercheurs ont expliqué qu’en démontrant son potentiel dans le traitement de deux cancers agressifs, la technologie ouvre de nombreuses nouvelles possibilités pour traiter d’autres types de cancer ainsi que des maladies génétiques rares et des maladies virales chroniques telles que le SIDA. Il convient de noter qu’une technologie similaire d’ARNm est utilisée pour les vaccins Corona par Moderna et Pfizer (BioNTech).

«Nous avons maintenant l’intention de passer à des expériences avec des cancers du sang qui sont génétiquement très intéressants, ainsi que des maladies génétiques telles que la dystrophie musculaire de Duchenne», a déclaré Peer. «Il faudra probablement un certain temps avant que le nouveau traitement puisse être utilisé chez l’homme, mais nous sommes optimistes. Toute la scène des médicaments moléculaires qui utilisent l’ARN messager (messagers génétiques) est en plein essor – en fait, la plupart des vaccins COVID-19 actuellement en cours de développement sont basés sur ce principe.

Lorsque nous avons parlé pour la première fois de traitements à l’ARNm il y a douze ans, les gens pensaient que c’était de la science-fiction. Je crois que dans un proche avenir, nous verrons de nombreux traitements personnalisés basés sur des messagers génétiques – pour le cancer et les maladies génétiques. A travers Ramot, la société de transfert de technologie de TAU, nous négocions déjà avec des entreprises et fondations internationales.

 

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