Les expansions des répétitions de triplets sont responsables de plus d’une vingtaine de troubles neurologiques et du développement. Raccourcir ces répétitions à l’aide d’endonucléases pourrait offrir une solution viable aux patients atteints de troubles neurodégénératifs. Des chercheurs de l’Institut Pasteur avaient montré que TALEN était très efficace à cette fin. Ils révèlent aujourd’hui que Cas9 génère d’importantes délétions chromosomiques inattendues autour de la répétition.
Les expansions des répétitions de triplets sont responsables de plus d’une vingtaine de troubles neurologiques et du développement, dont la maladie de Huntington et la dystrophie myotonique de type 1. Raccourcir ces répétitions à l’aide d’endonucléases d’ADN dédiées pourrait offrir une approche de thérapie génique aux patients atteints de troubles neurodégénératifs sévères
[1] , pour lesquels il n’existe actuellement aucun traitement. Des chercheurs de l’unité Microfluidique physique et bioingénierie de l’Institut Pasteur, notamment, avaient montré que l’expression d’une nucléase TALE (TALEN) était très efficace et spécifique dans la réduction d’une répétition étendue de triplets CTG à une longueur non pathologique chez l’Homme [2] . Ils ont ensuite utilisé Cas9 de Streptococcus pyogenes (SpCas9) pour induire une cassure double-brin (CDB) au sein de l’expansion de la répétition CTG impliquée dans la dystrophie myotonique de type 1, en l’intégrant à un chromosome de levure. La réparation de cette CDB a généré des délétions chromosomiques autour de la répétition. Les délétions locales résultent de la jonction d’extrémités non homologues, et les délétions étendues, d’une recombinaison homologue entre des RTL distantes flanquant la répétition CTG. Pour comprendre comment une CDB réalisée à la même position dans le génome peut aboutir à des réparations différentes, des gènes connus pour être impliqués dans les voies de réparation des CDB ont été inactivés.La résection et la réparation de la cassure étaient totalement abolies dans une souche rad50Δ, alors qu’elles étaient altérées dans un mutant sae2Δ, uniquement sur l’extrémité de la CDB contenant la majeure partie de la répétition. Ces observations démontrent que Sae2 n’agit pas du tout de la même façon dans la résection d’une extrémité de CDB contenant une séquence répétée et structurée que dans celle d’une extrémité de CDB non répétée. Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que la conversion génique était moins efficace lorsque la cassure pouvait être réparée à l’aide d’un modèle homologue, ce qui suggère que la répétition de triplets interfère également avec la conversion génique. Globalement, ces données montrent que SpCas9 ne devrait pas être utilisé pour induire une cassure double-brin au niveau ou à proximité d’une répétition de triplets, en particulier dans les génomes de mammifères, qui contiennent bien plus d’éléments répétés que le génome de la levure
[3] .1. Richard, G.-F. Trends in Genetics 2015, 31, 177–186.
2. Mosbach, V. et al. Cell Reports 2018, 22, 2146–2159.
3. Mosbach, V.et al. PLOS Genetics 2020, 16, e1008924, doi:10.1371/journal.pgen.1008924.
