Selon une étude menée par l'University of Cambridge publiée dans Nature Medicine, les chercheurs ont mis au point un outil d'édition du génome pour le traitement potentiel des maladies mitochondriales. La dysfonction des mitochondries est un trouble neurologique héréditaire qui est la cause de nombreuses maladies très courantes à l'âge adulte, notamment la maladie d'Alzheimer, la démence, la maladie de Parkinson, le diabète, l'hypertension, les cardiopathies, l'ostéoporose, le cancer et le processus de vieillissement même. Dans certains cas, les mitochondropathies peuvent être mortelles. MitoCanada Foundation rapporte qu' au moins une personne sur 200 présente une mutation génétique pouvant engendrer une mitochondropathie chez elle ou chez ses enfants. Les mitochondropaties sont l'une des formes les plus courantes de trouble neurologique héréditaire chez l'adulte et touchent une personne sur 4300. Le fardeau global de cette maladie au Canada reste inconnu, mais est important et engendre des coûts directs et indirects conséquents en matière de soins de santé pour les patients et la société dans son ensemble. Il existe peu de traitements efficaces et aucun remède connu.
Or, les chercheurs ont appliqué un traitement expérimental de thérapie génique à des souris et ont été en mesure de cibler et d’éliminer avec succès l’ADN endommagé dans les mitochondries, qui cause les conditions dévastatrices. Selon ces derniers, leurs résultats pourraient constituer un moyen pratique de traiter les patients atteints de ces maladies et pourraient constituer une alternative au traitement substitutif mitochondrial, ou «FIV à trois parents» (three-parent IVF). Les chercheurs rapportent que c'est la première fois que des outils d'ingénierie du génome programmables sont utilisés chez un animal vivant, entraînant une modification significative de l'ADN mitochondrial.
Selon les chercheurs, les mitochondries sont les centrales électriques à l'intérieur des cellules, produisant de l'énergie et transportant leur propre ADN. Ils sont hérités de la mère, mais s'ils sont endommagés, ils peuvent entraîner une grave maladie mitochondriale. À titre d'exemple, le syndrome MELAS est un trouble multisystémique grave entraînant une perte progressive des capacités mentales et de mouvement, qui apparaît généralement au début de l'enfance.
Il y a généralement environ 1000 copies d'ADN mitochondrial par cellule, et le pourcentage de celles-ci qui sont endommagées ou mutées déterminera si une personne souffrira ou non d'une maladie mitochondriale. Habituellement, plus de 60% des molécules d'ADN mitochondrial dans une cellule doivent être mutées pour que la maladie émerge, et plus une personne possède d'ADN mitochondrial muté, plus sa maladie sera grave. Inversement, si le pourcentage d'ADN muté peut être réduit, la maladie pourrait potentiellement être traitée. Les maladies mitochondriales sont actuellement incurables, bien qu'une nouvelle technique de transfert mitochondrial de FIV donne aux familles touchées par la maladie mitochondriale la possibilité d'avoir des enfants en bonne santé - en retirant les mitochondries d'un œuf ou d'un embryon.
Pour tester un traitement expérimental de thérapie génique, qui n’a jusqu’à présent été testé que dans des cellules humaines cultivées dans des boîtes de Petri en laboratoire, les chercheurs ont utilisé un modèle murin de maladie mitochondriale présentant la même mutation que certains patients humains.
Le traitement par thérapie génique, connu sous le nom de nucléase à doigt de zinc ou mtZFN ciblé sur les mitochondries, reconnaît et élimine ensuite l'ADN mitochondrial mutant, sur la base des différences de séquence d'ADN entre l'ADN mitochondrial sain et mutant. Comme les cellules maintiennent généralement un nombre stable de copies d'ADN mitochondrial, les copies mutées qui sont éliminées sont remplacées par des copies saines, entraînant une diminution du fardeau de la mutation mitochondriale, ce qui améliore la fonction mitochondriale.
Le traitement a été administré dans la circulation sanguine de la souris en utilisant un virus modifié, qui est ensuite principalement absorbé par les cellules cardiaques. Les chercheurs ont découvert que le traitement élimine spécifiquement l'ADN mitochondrial muté et a permis d'améliorer les mesures du métabolisme cardiaque. Suite à ces résultats, les chercheurs espèrent adopter cette approche de thérapie génique par le biais d'essais cliniques, dans l'espoir de produire un traitement efficace contre les maladies mitochondriales.
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