L’édition de gènes corrige la mutation de la drépanocytose

Sang prélevé chez un patient atteint de drépanocytose.NIH Molecular and Clinical Hematology Branch

La drépanocytose est une maladie du sang héréditaire qui touche plus de 90 000 Américains, principalement des Afro-Américains. Cette affection est causée par un défaut du gène de la bêta-globine, un composant de l’hémoglobine. L’hémoglobine est une protéine contenue dans les globules rouges qui transporte l’oxygène dans tout l’organisme. La forme défectueuse de la bêta-globine fait que des globules rouges normalement ronds deviennent rigides, collants et en forme de faucille. Ces cellules déformées peuvent bloquer la circulation sanguine, provoquant de fortes douleurs, des lésions aux organes et des accidents vasculaires cérébraux.

Les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse à partir de cellules souches sanguines. Certaines personnes atteintes de drépanocytose ont été traitées avec succès par des greffes de cellules souches sanguines. Ce traitement, cependant, nécessite un donneur compatible et comporte de nombreux risques.

Une équipe de recherche dirigée par les docteurs Jacob E. Corn de l’université de Californie à Berkeley, Dana Carroll de l’université de l’Utah et David I. K. Martin de l’hôpital pour enfants Benioff de l’UCSF à Oakland a entrepris d’utiliser des techniques d’édition de gènes pour corriger le défaut génétique responsable de la drépanocytose. Cette recherche a été soutenue en partie par l’Institut national des sciences médicales générales (NIGMS), l’Institut national sur l’abus d’alcool et l’alcoolisme (NIAAA) et l’Institut national des sciences de la santé environnementale (NIEHS) des NIH. Les résultats ont été publiés le 12 octobre 2016 dans Science Translational Medicine.

Les scientifiques ont optimisé une procédure utilisant l’outil d’édition de gènes CRISPR/Cas9 pour réparer le gène bêta-globine défectueux dans les cellules souches sanguines de personnes atteintes de drépanocytose. Lorsque les cellules souches corrigées ont mûri en globules rouges en laboratoire, elles présentaient des niveaux accrus d’hémoglobine adulte normale et des niveaux réduits de la forme drépanocytaire.

Les chercheurs ont ensuite voulu déterminer si les cellules de moelle osseuse modifiées génétiquement pouvaient rester dans un organisme vivant suffisamment longtemps pour avoir un bénéfice thérapeutique. En raison de la difficulté d’obtenir des cellules souches sanguines présentant le défaut de la bêta-globine, ils ont injecté des cellules souches sanguines normales modifiées génétiquement à des souris dont le système immunitaire était supprimé. Ils ont constaté qu’en moyenne 2 % des cellules souches modifiées restaient dans la moelle osseuse après 4 mois. Une souris a conservé plus de 6 % des cellules souches modifiées. Ces niveaux pourraient potentiellement présenter un avantage clinique.

Bien que les méthodes décrites dans l’étude doivent encore être améliorées et mises à l’échelle, elles démontrent une voie potentielle pour le développement d’un traitement par édition de gènes pour la drépanocytose.

« Nous sommes très excités par les promesses de cette technologie », dit Corn. « Il y a encore beaucoup de travail à faire avant que cette approche puisse être utilisée en clinique, mais nous avons bon espoir qu’elle ouvre la voie à de nouveaux types de traitement pour les patients atteints de drépanocytose. »

« Il est très gratifiant de voir la technologie d’édition de gènes être mise en œuvre dans des applications pratiques », déclare Carroll.

Cette approche d’édition de gènes pourrait également être utilisée pour explorer les moyens de traiter d’autres troubles sanguins qui sont causés par une seule mutation.

par Carol Torgan, docteur en médecine

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