Deux mutations du gène muco corrigées en culture cellulaire
Via la correction génétique, un consortium de chercheurs de la KUL Leuven et de l’Université de Trente est parvenu à corriger de manière permanente deux mutations responsables de la mucoviscidose. Tout s’est déroulé dans une petite coupelle de laboratoire, avec des organoïdes, à savoir des cultures cellulaires en 3D issues de patients atteints de mucoviscidose. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique ‘Nature Communications’. L’Association Muco cofinance ce projet de recherche.
La mucoviscidose est la maladie génétique grave la plus fréquente en Belgique. Les enfants et les jeunes adultes souffrent surtout de problèmes pulmonaires et digestifs. La maladie est due à des mutations dans le gène-CFTR. Ce gène contient le code d’un canal ionique dans les poumons et les intestins. Un canal ionique est une petite valve microscopique située dans la paroi cellulaire et à travers laquelle les particules chargées peuvent entrer et sortir de la cellule. Dans ce cas, il s’agit de petites particules de chlore et de bicarbonate. Si celles-ci ne parviennent pas en quantité suffisante dans les poumons et les intestins pour hydrater le mucus, ce dernier devient épais et collant et ne permet plus d’éliminer les bactéries.
Différentes armes sont utilisées dans la lutte contre la mucoviscidose. Dont la correction du gène de la mucoviscidose. Une équipe de chercheurs de l’Université de Trente en Italie, sous la direction du docteur Anna Cereseto, travaille depuis de nombreuses années déjà sur des ciseaux moléculaires, également connus sous le nom de la technique de CRISPR/Cas. Cette technique permet de couper et de coller de l’ADN. Les chercheurs italiens ont développé les ciseaux CRISPR/Cas pour deux mutations spécifiques du gène-CFTR. Dans l’équipe de recherche en Virologie Moléculaire du professeur Zeger Debyser de la KUL Leuven, sous la direction du docteur Marianne Carlon, les deux paires de ciseaux ont été ensuite introduites dans les cellules de patients atteints de mucoviscidose.
La doctorante Giulia Maule explique: « À Louvain, nous élevons des organoïdes. Il s’agit de cellules de cultures en 3D. Elles sont issues de biopsies prélevées dans l’intestin de patients atteints de mucoviscidose. Les organoïdes sont de véritables petits mini-intestins comportant le gène muco. Par la suite, nous avons également dû développer un moyen de transport pour introduire les ciseaux moléculaires CRISPR/Cas à l’intérieur des cellules. Nous nous sommes servis de virus contenant le matériel thérapeutique, capables de pénétrer ces cellules. La combinaison de ces différentes techniques a permis de réparer le défaut génétique. Et le transport des petites particules de chlore a pu être rétabli. C’est facile à observer, parce que les petits canaux doivent gonfler. Les petits canaux vont s’ouvrir et laisser passer les petites particules de chlore, qui vont à leur tour attirer l’eau à l’intérieur des organoïdes. »
Le docteur Marianne Carlon, responsable de la recherche sur les organoïdes à la KUL Leuven, souligne l’importance de cette nouvelle approche : « Cette technique exige une grande précision. Le fait que ce soit possible est porteur d’espoir. Mais ce ne sont pas uniquement toutes les mutations chez les patients atteints de mucoviscidose qui peuvent être guéries. Cette approche offre également des perspectives pour d’autres maladies génétiques. Cela demandera toutefois encore beaucoup de recherche avant de pouvoir franchir le pas allant de la coupelle de laboratoire avec les organoïdes, au patient en clinique. »