Le Dr David Baker vient d'annoncer une nouvelle recherche qui s'annonce
d'ores et déjà passionnante. L'objectif sera d'utiliser les protéines modélisées informatiquement par Rosetta@home afin de réparer les mutations de gènes responsables de certaines maladies. Pour cela les chercheurs de Rosetta@home seront associés aux cliniciens de l'institut de recherche de l'hôpital pour enfants de Seattle et du centre de recherche sur le cancer Fred Hutchinson
également situé à Seattle.
Cette recherche fait partie des quelques projets récemment financés dans le cadre de la NIH "Roadmap" (feuille de route des Instituts nationaux de la santé) pour la recherche médicale. Ces financements sont alloués à des projets à la pointe de la recherche fondamentale afin qu'ils permettent d'investiguer de nouvelles méthodes de traitements de façon pluridisciplinaire. La NIH Roadmap consiste à financer des équipes rassemblant des scientifiques de différents domaines afin de développer des approches transversales de leurs projets. Ainsi les équipes concernées regrouperont aussi bien des scientifiques issus de la recherche fondamentale, clinique, des sciences sociales ou de la biologie comportementale. Les fonds débloqués pour ce programme s'élèvent à 210 millions de dollars pour la première année, destinés à financer 9 projets pour une durée de 5 ans. (voir cet article d'Aline Charpentier, Consul de France aux Etats-Unis).
Voici quelques indications sur la recherche menée en collaboration avec le centre de recherche Fred Hutchinson :
Vue d'ensemble du NGEC
Le Consortium d'ingénierie génomique du Nord Ouest (Northwest Genome Engineering Consortium, NGEC) regroupe des chercheurs issus de l'institut de recherche de l'hôpital pour enfants de Seattle, du centre de recherche sur le cancer Fred Hutchinson et de l'Université de Washington (c'est à dire l'équipe de David Baker, le projet Rosetta@home). Le but est de développer de nouvelles méthodes de réparation des gènes, une approche innovante de la thérapie génique.
Le NGEC est financé par la "Roadmap" pour la recherche médicale des Instituts nationaux de la santé (NIH), un nouveau type de subvention accordée par le NIH, elle vise spécifiquement les problèmes scientifiques complexes requérant l'expertise de chercheurs issus de multiples domaines disciplinaires. Les Dr. Andy Scharenberg et David Rawlings, de l'institut de recherche de l'hôpital pour enfants de Seattle, sont respectivement sous directeur et chercheur en chef du NGEC.
Mettre en pratique la réparation des gènes pour immuniser des troubles de l'organisme et des cellules du sang
Les troubles de l'organisme et des cellules du sang attribuables à des gènes spécifiques ont un impact significatif sur la santé aux Etats-Unis et à l'échelle mondiale. Ainsi, ces maladies constituent un important domaine de recherche en vue du développement de nouvelles approches thérapeutiques. La technologie de l'ingénierie génomique a réalisé des progrès substantiels à tel point qu'il est maintenant envisageable de modifier des gènes défectueux spécifiques à l'intérieur des cellules humaines primaires, un processus connu sous le nom de réparation des gènes.
La réparation des gènes implique de manipuler les séquences défectueuses de l'ADN d'un gène donné et de les modifier pour obtenir la bonne séquence, rétablir les fonctions normales du gène et éliminer le caractère héréditaire de la maladie portée par le patient. La réparation des gènes demande une coopération entre de multiples corps disciplinaires. Le but est de générer un nouveau genre de protéines capables d'effectuer la manipulation désirée puis d'acheminer ces protéines sur les tissus malades du patient.
L'objectif principal du NGEC est de développer et mettre en pratique la réparation génétique comme un traitement des troubles de l'organisme et des cellules du sang attribuables à des gènes spécifiques.
Cette mission pourra être menée à bien si deux objectifs scientifiques majeurs sont remplis:
Objectif #1 : Développement de méthodes de conception d'une endonucléase de ciblage LAGLIDADG
Le premier objectif demande un travail d'équipe qui combinera la modélisation informatique des protéines (Rosetta@home), l'évolution dirigée de protéines, les méthodes d'analyse structurale, et des analyses biochimiques et moléculaires in vitro. Le but sera le développement de méthodes révolutionnaires pour produire artificiellement des endonucléases de ciblage LAGLIDADG (ECL). Elles seront alors utilisées dans une variété d'application dans le domaine de l'ingénierie génomique.
Objectif #2 : Utilisation des endonucléases de ciblage LAGLIDADG pour réparer des cellules souches hématopoïétiques
Le second objectif consistera à délivrer les ECL sur des sites spécifiques à la réparation des gènes dans les cellules souches hématopoïétiques. Cette approche utilisera les nouvelles ECL créées durant l'étape #1 de la recherche, combiné à l'utilisation de vecteurs lentiviraux non-intégrants pour introduire la technique des ECL et de la réparation/modification dans les cellules souches hématopoïtiques avec pour objectif la réparation du gène. De nouvelles méthodes seront explorées pour manipuler les mécanismes de réparation de l'ADN endogène. Ainsi que pour améliorer l'efficacité in situ de la réparation génétique impulsée par les ECL dans les cellules souches hématopoïtiques, et ainsi développer des méthodes de greffe des cellules souches hématopoïtiques autologues pour des applications de réparation de gènes.