CRISPR pourrait jouer un rôle clé dans les nouvelles technologies utilisées pour identifier des virus comme le H5NI et la grippe

CRISPR peut faire plus que l'édition génétique

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) est surtout connu comme un outil de génie génétique et, plus récemment, pour guérir les maladies génétiques comme la drépanocytose. Nous explorons plusieurs de ces applications dans notre article «De la cécité aux substituts de viande : la modification génétique CRISPR continue de produire des résultats prometteurs ».

Ce qui rend CRISPR unique en tant qu'outil génétique, c'est sa capacité à faire correspondre et à identifier avec précision des séquences génétiques exactes.

Cette précision est maintenant réutilisée pour tester des maladies et pourrait être plus simple à utiliser et plus rentable que les tests PCR les plus courants.

Les chercheurs de la Institut large, MIT et Université de Princeton a annoncé la sortie d'un test de bande basé sur la technologie CRISPR, capable de distinguer les deux principaux types de grippe saisonnière, la grippe A et la grippe B, ainsi que les sous-types de grippe saisonnière H1N1 et H3N2.

Source: Institut large

Comment ça marche?

La technologie était développé pour la première fois en 2020, sous le nom SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Ceci a été construit sur une méthode de test basée sur CRISPR précédemment développée, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Même si SHERLOCK était efficace, les multiples étapes des méthodes augmentaient les risques d'erreurs et de lecture erronée.

Source: Nature

La nouvelle méthode SHINE peut à la place détecter les virus avec à la fois une lecture colorimétrique sur papier et une lecture fluorescente en tube. De plus, les résultats de lecture fluorescente peuvent être interprétés de manière automatisée via une application smartphone associée.

Pourquoi ça compte

Les tests PCR sont coûteux et nécessitent un équipement spécialisé. En conséquence, seul un petit nombre de patients sont testés (en dehors des conditions de pandémie, bien sûr), généralement uniquement ceux qui se rendent à l’hôpital au lieu de leur médecin de famille.

Les tests antigéniques sont souvent utilisés comme alternative aux tests PCR, mais ils sont beaucoup moins fiables et sensibles.

Avec une identification correcte des souches avec une barre basse en termes de coûts et de complexité, les cliniciens pourraient, par exemple, décider d'utiliser ou non l'Oseltamivir. Cet antiviral courant n’est efficace que contre certaines souches.

Une autre application consisterait à aider les scientifiques à mieux surveiller une épidémie grâce à des tests rapides sur le terrain.

CRISPR surpassant les méthodes précédentes

L’extension de SHINE à différentes souches de grippe en 2024 vise à remplacer la méthode actuellement utilisée dans les laboratoires de pathologie, notamment la PCR.

Les approches diagnostiques typiques telles que la réaction en chaîne par polymérase (PCR) nécessitent des temps de traitement longs, du personnel formé, des équipements spécialisés et des congélateurs pour stocker les réactifs à -80°C, alors que SHINE peut être réalisé à température ambiante en 90 minutes environ. Actuellement, le test ne nécessite qu’un bloc thermique peu coûteux pour réchauffer la réaction, et les chercheurs s’efforcent de rationaliser le processus dans le but d’obtenir des résultats en 15 minutes.

Dans l’ensemble, les tests basés sur CRISPR pourraient être plus performants d’un point de vue pratique et commercial et, à terme, remplacer la PCR lorsqu’il s’agit de tester des virus très variables comme la grippe et les coronavirus.

Prochains virus en ligne

La prochaine version des tests de bandelettes basés sur CRISPR sera probablement étendue afin qu'ils puissent être utilisés pour détecter le virus de la grippe et quelle souche est présente et distinguer les virus présentant des symptômes similaires, comme les coronavirus et la grippe (virus de la grippe).

Un autre sujet urgent concerne les souches de grippe aviaire et porcine. Ces maladies font des ravages dans les exploitations agricoles. Ils présentent de graves risques pour la santé humaine, voire une possibilité de provoquer une nouvelle pandémie si ces virus s’adaptent de leurs hôtes animaux à l’homme.

En raison du succès démontré précédemment avec le COVID et maintenant avec la grippe, il est probable que les tests basés sur CRISPR comme SHINE deviendront bientôt beaucoup plus courants. Cela sera particulièrement utile pour les virus à évolution rapide, pour lesquels le suivi de la propagation des différentes souches est crucial, une tâche dans laquelle les bandelettes antigéniques fonctionnent généralement mal.

Entreprises CRISPR

1. Ginkgo Bioworks

L'entreprise produit des organismes à la demande pour des applications spécifiques. Ceux-ci incluent des applications biomédicales et de nombreux programmes en sciences industrielles et des matériaux.

Il dispose également d’un important segment de biosécurité, qui était en plein essor pendant la pandémie.

Ginkgo Bioworks a largement diversifié ses applications avec de nombreux programmes de recherche et partenariats :

• cannabinoïdes
• Production de vaccins à ARNm et médecine des acides nucléiques
• Protéines alimentaires
• Production d'engrais biologiques en partenariat avec Bayer
• Microbes programmables pour les maladies intestinales
• Bioremédiation des microplastiques
• Biosécurité et détection d'agents pathogènes
• Recyclage des déchets et des contaminants

Elle gagne de l’argent en étant d’abord payée d’avance pour le processus de développement, puis sous forme de redevances sur le produit fini.

Les partenariats de Gingko sont en constante expansion, avec :

• Un partenariat croissant avec Novo Nordisk.
• Un partenariat avec la société commerciale japonaise Sojitz Corporation.
• Financement de la DARPA pour de nouvelles protéines permettant de contrôler la glace dans des environnements extrêmement froids.
• Contrat de 331 millions de dollars avec Pfizer.
• Accord de 490 millions de dollars avec Merck pour optimiser la fabrication de produits biologiques.
• Accord de 406 millions de dollars avec Boehringer Ingelheim pour des cibles non médicamentables.

Ginkgo Bioworks s'associe également à toutes les grandes sociétés agricoles, dont la plupart ont des intérêts dans la production de biocarburants et la microbiologie. Quelques-uns d'entre eux incluent Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta, etc.

Source : Gingko Bioworks

L'expérience de Gingko dans la conception personnalisée de séquences génétiques, ainsi que dans la surveillance de la biosécurité, en fait un bon candidat pour bénéficier de l'émergence de nouvelles méthodes de test basées sur l'ADN.

Ainsi, les tests basés sur CRISPR s'étant désormais avérés être une alternative viable aux tests PCR (un marché énorme, même en dehors des conditions de pandémie), Gingko pourrait être en mesure de tirer parti de son expérience et de son partenariat pour s'emparer d'une partie de ce marché émergent.

2. Editas Médecine, Inc.

Editas a été fondée par Jennifer Doudna, une découvreuse de CRISPR-Cas9. Editas a commencé à travailler avec Cas9 mais se concentre désormais sur une version propriétaire de Cas12 qu'ils ont conçue : AsCas12a.

Vous pouvez en savoir plus sur les propriétés uniques de Cas12a dans notre article dédié «Qu’est-ce que CRISPR-Cas12a2 ? & En quoi est-ce important? ».

Pour résumer brièvement, Cas12as est unique car :

• Les problèmes difficiles à résoudre avec Cas9 pourraient être résolus avec Cas12a
• Cela entraîne des chances plus élevées d’édition génétique qu’avec Cas9.
• Plus d'un gène peut être modifié à la fois avec CAs12a.

Vous pouvez également lire un aperçu de toutes les entreprises de Jennifer Doudna dans l'article correspondant «Principales entreprises de Jennifer Doudna à surveiller. »

Editas se concentre sur la drépanocytose (SCD) et la bêta-thalassémie, 2 maladies pour lesquelles il a perdu la course à l'approbation du premier traitement face à ses concurrents CRISPR Therapeutics et BlueBirdBio.

Néanmoins, Editas possède des brevets importants sur CRISPR-Cas12, qui a été utilisé par d'autres chercheurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, pour développer un test de bandelette COVID-19 (le test de bandelette des chercheurs du Broad Institute mentionné ci-dessus a utilisé CRISPR- Cas13).

Editas se concentre sur d'autres versions de CRISPR que le CRISPR-Cas9 « classique » qui pourraient s'avérer utiles pour entrer rapidement sur le marché des tests sur bandelettes CRISPR et commercialiser (avec ou sans partenariat) leur propre version des tests sur bandelettes développés par des chercheurs des principales universités.