CRISPR pourrait jouer un rôle clé dans les nouvelles technologies utilisées pour identifier les 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 d’ingénierie génétique et, plus récemment, comme un moyen de guérir des maladies génétiques comme la drépanocytose. Nous explorons de nombreuses applications dans notre article « De la cécité aux substituts de viande : l’édition génétique CRISPR continue de produire des résultats prometteurs ».

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

Cette précision est désormais réutilisée pour le dépistage des maladies et pourrait être plus simple à utiliser et plus économique que les tests PCR, plus courants.

Des chercheurs du Broad Institute, du MIT et de l’Université de Princeton ont annoncé le lancement d’un test à bande basé sur la technologie CRISPR, capable de distinguer les deux principaux types de grippe saisonnière, influenza A et B, ainsi que les sous-types H1N1 et H3N2.

Source: Broad Institute

Comment cela fonctionne ?

La technologie a été développée pour la première fois en 2020, sous le nom SHINE (Streamlined Highlighting of Infections to Navigate Epidemics). Elle s’appuie sur une méthode de test basée sur CRISPR précédemment développée, SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing). Bien que SHERLOCK soit efficace, les multiples étapes de la méthode augmentaient les risques d’erreurs et de lectures erronées.

Source: Nature

La nouvelle méthode SHINE peut, quant à elle, détecter les virus à la fois avec une lecture colorimétrique sur papier et une lecture fluorescente dans le tube. De plus, les résultats de la lecture fluorescente peuvent être interprétés automatiquement via une application smartphone compagnon.

Pourquoi c’est important

Les tests PCR sont coûteux et nécessitent un équipement spécialisé. En conséquence, seuls un petit nombre de patients sont testés (hors conditions pandémiques, bien sûr), généralement uniquement les patients se rendant à l’hôpital plutôt qu’à 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 à faible coût et complexité, les cliniciens pourraient, par exemple, décider d’utiliser l’oseltamivir. Cet antiviral courant n’est efficace que contre certaines souches.

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

CRISPR surpasse les méthodes précédentes

L’expansion de SHINE en 2024 à différentes souches de grippe 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, un équipement spécialisé et des congélateurs pour stocker les réactifs à -80 °C, alors que SHINE peut être réalisée à température ambiante en environ 90 minutes. Actuellement, le test ne nécessite qu’un bloc chauffant peu coûteux pour réchauffer la réaction, et les chercheurs travaillent à rationaliser le processus afin d’obtenir des résultats en 15 minutes.

Dans l’ensemble, les tests basés sur CRISPR pourraient offrir de meilleures performances d’un point de vue pratique et commercial et finir par remplacer la PCR pour tester des virus très variables comme la grippe et les coronavirus.

Les prochains virus en ligne

La prochaine version des tests à bande basés sur CRISPR sera probablement élargie afin de pouvoir détecter le virus de la grippe, identifier la souche présente et distinguer les virus aux symptômes similaires, comme les coronavirus et la grippe (virus grippal).

Un autre sujet urgent concerne les souches d’influenza aviaire et porcine. Ces maladies ravagent les exploitations agricoles. Elles présentent de sérieux risques pour la santé humaine, avec même la possibilité de déclencher une nouvelle pandémie si ces virus s’adaptent de leurs hôtes animaux aux humains.

En raison du succès déjà démontré avec la COVID et maintenant la grippe, il est probable que les tests basés sur CRISPR comme SHINE deviennent très courants. Cela sera particulièrement utile pour les virus à évolution rapide, où le suivi des différentes souches est crucial, tâche dans laquelle les bandes antigéniques sont généralement peu performantes.

Entreprises CRISPR

1. Ginkgo Bioworks

L’entreprise produit des organismes à la demande pour des applications spécifiques. Celles-ci incluent des applications biomédicales ainsi que de nombreux programmes d’ingénierie industrielle et des sciences des matériaux.

Elle possède également un important segment de biosécurité, qui a connu un essor pendant la pandémie.

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

• Cannabinoïdes
• Production de vaccins à ARNm et médecine à acides nucléiques
• Protéines alimentaires
• Production d’engrais biologiques en partenariat avec Bayer
• Microbes programmables pour les maladies intestinales
• Bioremédiation des microplastiques
• Détection de la biosécurité et des agents pathogènes
• Recyclage des déchets et contaminants

Elle génère des revenus en étant payée d’abord à l’avance pour le processus de développement, puis via des redevances sur le produit fini.

Les partenariats de Ginkgo s’étendent constamment, avec :

• Un partenariat croissant avec Novo Nordisk.
• Un partenariat avec la société japonaise de négoce Sojitz Corporation.
• Financement DARPA pour des protéines nouvelles afin de contrôler la glace dans des environnements très froids.
• $331 M d’accord avec Pfizer.
• $490 M d’accord avec Merck pour optimiser la fabrication de produits biologiques.
• $406 M d’accord avec Boehringer Ingelheim pour des cibles indrugables.

Ginkgo Bioworks collabore également avec toutes les grandes entreprises agricoles, dont la plupart ont des intérêts dans la production de biocarburants et la microbiologie. Quelques-unes incluent Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta, et d’autres.

Source: Gingko Bioworks

L’expérience de Ginkgo dans la conception sur mesure de séquences génétiques, ainsi que dans la surveillance de la biosécurité, en fait un bon candidat pour profiter de l’émergence de nouvelles méthodes de test basées sur l’ADN.

Ainsi, maintenant que les tests basés sur CRISPR ont prouvé qu’ils étaient une alternative viable aux tests PCR (un marché immense, même hors conditions pandémiques), Ginkgo pourrait exploiter son expérience et ses partenariats pour s’emparer d’une part de ce marché émergent.

2. Editas Medicine, Inc.

Editas a été fondée par Jennifer Doudna, l’une des découvreuses du CRISPR-Cas9. Editas a commencé à travailler avec Cas9 mais se concentre désormais sur une version propriétaire de Cas12 qu’elle a conçue : AsCas12a.

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

Pour résumer brièvement, Cas12as est unique parce que :

• Des problèmes difficiles à résoudre avec Cas9 pourraient être traitables avec Cas12a
• Cela se traduit par de meilleures chances d’édition génétique qu’avec Cas9.
• Plus d’un gène peut être modifié simultanément avec Cas12a.

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

Editas se concentre sur la drépanocytose (SCD) et la bêta‑thalassémie, deux maladies où elle a perdu la course pour la première approbation de traitement au profit des concurrents CRISPR Therapeutics et BlueBirdBio (CRSP ).

Néanmoins, Editas possède d’importants brevets sur le CRISPR-Cas12, qui ont été utilisés par d’autres chercheurs de l’Université de New South Wales, en Australie, pour développer un test à bande COVID‑19 (le test à bande des chercheurs du Broad Institute mentionné ci‑dessus utilisait le CRISPR‑Cas13).

Editas se concentre sur d’autres versions du CRISPR que le « CRISPR‑Cas9 classique », ce qui pourrait être utile pour pénétrer rapidement le marché des tests à bande CRISPR et commercialiser (avec ou sans partenariat) leur propre version des tests à bande développés par des chercheurs d’universités de premier plan.