Les avancées des éditeurs de base conçus par l'IA ouvrent la voie à la thérapie génique de nouvelle génération

Les chercheurs ont fait des progrès significatifs dans le développement d'outils avancés d'édition de gènes grâce à l'intégration de l'intelligence artificielle et de la biologie structurelle, marquant un moment charnière dans le domaine de la médecine génétique. Un effort de collaboration dirigé par Daesik Kim, professeur à l'Université Sungkyunkwan, aux côtés de Yong-Sub Kim de l'Université d'Ulsan College of Medicine et Jae-Hyun Park de l'Université Sungkyunkwan School of Medicine, a abouti à la création de "OpenABE", une nouvelle classe d'éditeurs de bases d'adénine conçus pour améliorer les résultats thérapeutiques.

Cette avancée intervient après des années de défis rencontrés par les précédents éditeurs de gènes générés par l'IA, qui présentaient souvent une efficacité limitée et soulevaient des inquiétudes concernant les effets hors cible.

En utilisant des prédictions structurelles basées sur AlphaFold, l'équipe a cartographié les configurations tridimensionnelles des éditeurs de base, identifiant des éléments cruciaux qui contribuent à leur stabilité et à leur fonction. En modifiant ces structures avec des mutations ciblées et en incorporant des appendices spécialisés inspirés des éditeurs conventionnels réussis, les chercheurs ont amélioré les performances des nouveaux outils. Le résultat est un ensemble d'éditeurs de gènes qui non seulement correspondent à l'efficacité de l'ABE8e largement reconnu, mais présentent également une précision supérieure dans le ciblage de séquences génétiques spécifiques.

En plus d'améliorer l'efficacité, l'équipe a abordé des problèmes de longue date liés aux modifications hors cible, en veillant à ce que les modifications se produisent exclusivement sur les sites prévus.

Pour faciliter la livraison en toute sécurité de ces éditeurs dans les cellules, les chercheurs ont utilisé des particules de type virus (eVLP), permettant une modification contrôlée et sélective de gènes spécifiques. Cette méthode garantit une interférence minimale avec d'autres parties du génome, améliorant encore le profil de sécurité des nouveaux outils. Kim a souligné que le fait de surmonter les lacunes des premiers éditeurs conçus par l'IA grâce à des approches structurelles innovantes a ouvert de nouvelles voies pour traiter efficacement les troubles génétiques.

L'équipe a également dévoilé "OpenCRISPR-1", un autre éditeur de gènes basé sur l'IA qui correspond aux performances des systèmes Cas9 traditionnels tout en réduisant considérablement les mutations hors cible. En intégrant OpenCRISPR-1 aux technologies d'édition primaire et aux systèmes de livraison eVLP, les chercheurs jettent les bases d'une plate-forme polyvalente capable de traiter un large éventail de conditions génétiques avec une précision et une sécurité sans précédent.