L’édition d’un gène qui provoque des dommages après une crise cardiaque semble inverser ce cours inévitable chez les souris, laissant leur cœur remarquablement indemne, a montré une nouvelle étude menée par des scientifiques de UT Southwestern. Les résultats, publiés dans Science, pourraient conduire à une nouvelle stratégie pour protéger les patients contre les conséquences des maladies cardiaques.
Une nouvelle stratégie pour protéger les patients contre les conséquences des maladies cardiaques.
« Priver le cœur d’oxygène pendant une période prolongée, comme cela arrive souvent lors d’une crise cardiaque, l’endommagera considérablement. Mais les animaux dont les muscles cardiaques ont été soumis à l’édition de gènes après des crises cardiaques induites semblent être normaux dans les semaines et les mois qui ont suivi. », selon Eric Olson, Ph.D., directeur du Hamon Center for Regenerative Science and Medicine et président de la biologie moléculaire à UTSW. Il a codirigé l’étude avec Rhonda Bassel-Duby, Ph.D., professeur de biologie moléculaire.
Depuis sa découverte il y a dix ans, le système d’édition de gènes CRISPR-Cas9 a été utilisé par les scientifiques pour corriger les mutations génétiques responsables de la maladie, y compris les travaux du laboratoire Olson sur la dystrophie musculaire de Duchenne. Cependant, le Dr Bassel-Duby a expliqué que ces maladies causées par des mutations affectent des groupes relativement petits de personnes, alors que les maladies non génétiques affectent un nombre beaucoup plus important. Par exemple, les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde, tuant environ 19 millions de personnes chaque année.
L’édition de gènes semble être isolée au cœur, il n’y a aucune preuve de CaMKIIδ édité dans d’autres organes, y compris le foie, le cerveau ou les muscles.
Suractivation du gène CaMKIIδ
Les chercheurs ont récemment découvert qu’une grande partie des dommages entraînés par une crise cardiaque, caractérisée par un blocage des vaisseaux sanguins qui alimentent le cœur, le privant d’oxygène, sont causés par la suractivation d’un gène appelé CaMKIIδ. Ce gène joue une variété de rôles dans la signalisation et la fonction des cellules cardiaques. La suractivation se produit lorsque le cœur est stressé, provoqué par l’oxydation de deux acides aminés méthionine qui font partie de la protéine CaMKIIδ.
Les docteurs Olson et Bassel-Duby et leurs collègues ont estimé que si ces méthionines pouvaient être converties en un acide aminé différent, l’oxydation ne se produirait pas, épargnant au cœur une suractivation de CaMKIIδ et des dommages subséquents après une crise cardiaque.
Les chercheurs suggèrent que l’édition de gènes pourrait offrir une solution prometteuse pour traiter les patients à la suite d’une crise cardiaque
Pour tester cette idée, Simon Lebek, M.D., boursier postdoctoral, et d’autres membres de l’équipe ont utilisé CRISPR-Cas9 pour éditer CaMKIIδ dans des cellules cardiaques humaines poussant dans une boîte de Pétri. Les tests ont montré que lorsque des cellules cardiaques non modifiées ont été placées dans une chambre à faible teneur en oxygène, elles ont développé de nombreux marqueurs de dommages et sont décédées par la suite. Cependant, les cellules éditées ont été protégées contre les dommages et ont survécu.
Une grande partie des dommages entraînés par une crise cardiaque, caractérisée par un blocage des vaisseaux sanguins, sont causés par la suractivation d’un gène appelé CaMKIIδ.
Les chercheurs ont ensuite tenté une expérience similaire sur des souris vivantes, provoquant une crise cardiaque chez ces animaux en limitant le flux sanguin vers leur cœur pendant 45 minutes, puis en délivrant des composants d’édition de gènes CaMKIIδ directement dans le cœur de certains animaux. Les souris qui ont reçu l’édition de gènes et celles qui n’en ont pas eu, une fonction cardiaque gravement compromise dans les premières 24 heures après leur crise cardiaque. Mais alors que les souris sans l’édition de gènes ont continué à s’aggraver au fil du temps, celles qui ont reçu l’édition de gènes se sont régulièrement améliorées au cours des semaines suivantes, atteignant finalement une fonction cardiaque presque impossible à distinguer d’avant leur crise cardiaque.
Une solution prometteuse
D’autres recherches ont montré que l’édition de gènes semble être isolée au cœur, il n’y a aucune preuve de CaMKIIδ édité dans d’autres organes, y compris le foie, le cerveau ou les muscles. Aucun effet secondaire négatif n’était apparent près d’un an après le traitement, ont déclaré les docteurs Olson et Bassel-Duby. Le traitement semblait également être durable, ont-ils ajouté, notant que les souris génétiquement modifiées étaient capables de faire des exercices intenses similaires à ceux des souris qui n’avaient jamais eu de crise cardiaque.
Bien que ce traitement nécessitera des études d’innocuité et d’efficacité substantielles avant de pouvoir être utilisé chez l’homme, les chercheurs suggèrent que l’édition de gènes pourrait offrir une solution prometteuse pour traiter les patients à la suite d’une crise cardiaque et pourrait avoir un potentiel pour une gamme d’autres maladies non génétiques.
« Plutôt que de cibler une mutation génétique, nous avons essentiellement modifié un gène normal pour nous assurer qu’il ne deviendrait pas nuisiblement hyperactif. C’est une nouvelle façon d’utiliser l’édition de gènes CRISPR-Cas9 », a déclaré le Dr Bassel-Duby.
SOURCE : News Medical Life Sciences
Traduit de l’anglais
