Les molécules d’ARN de transfert (ARNt) éditées en laboratoire ont relancé la production d’une protéine perdue ou défectueuse dans les cellules des patients atteints de fibrose kystique qui portent des mutations dans le gène codant pour la protéine, selon une étude.
Ils l’ont fait en aidant la machinerie cellulaire à lire les mutations qui entraîneraient l’arrêt de la production de protéines. Les chercheurs ont également observé que l’une des molécules d’ARNt était capable de sauver la fonction de la protéine à des niveaux qui dépassaient ceux nécessaires pour atteindre une pertinence thérapeutique.
Les résultats détiennent une clé pour l’utilisation de l’ARNt en tant que “traitement autonome potentiel” qui agit sur certaines mutations à l’origine de la mucoviscidose, ont noté les chercheurs.
L’étude, “Suppression efficace des mutations non-sens CFTR endogènes à l’aide d’ARN de transfert conçus par anticodon“A été publié dans Acides nucléiques de thérapie moléculaire.
La mucoviscidose est causée par des mutations dans le CFTR gène qui code pour une protéine du même nom. La protéine est un canal ionique en forme de tube court. Il traverse la bordure extérieure d’une cellule (membrane) et contrôle la façon dont les ions, tels que le chlorure, entrent et sortent de la cellule.
Lorsque le flux est perturbé, le mucus qui humidifie et protège les organes devient plus épais que d’habitude, entraînant les symptômes de la mucoviscidose.
Il existe de nombreuses mutations pathogènes dans la mucoviscidose. Un type, appelé non-sens, insère un panneau d’arrêt au mauvais endroit dans le gène. Lorsque cela se produit, son ARN messager (ARNm) – une molécule qui transporte les informations du gène de l’ADN dans le noyau de la cellule jusqu’à l’endroit où la protéine est fabriquée – est en grande partie dégradé. Ce qui reste est utilisé pour fabriquer une version plus courte de la protéine qui ne fonctionne pas correctement.
Pour sauver la production de CFTR, les chercheurs ont utilisé une petite molécule appelée ARNt qui sert d’adaptateur entre l’ARNm et la chaîne croissante de blocs de construction d’acides aminés qui composent une protéine.
Ils ont édité les molécules d’ARNt pour reconnaître et lire certaines mutations non-sens. Ensuite, ils ont livré l’ARNt édité dans des cellules cultivées en laboratoire de la muqueuse des bronches, les poumons plus grands tubes à air. Ces cellules portaient l’une des trois mutations courantes à l’origine de la mucoviscidose – G542X, R1162X ou W1282X.
Deux jours après la livraison de l’ARNt, les chercheurs ont observé des changements dans la quantité de CFTR ARNm. Comparé à un placebo, l’ARNt a entraîné des augmentations trois à quatre fois plus élevées de CFTR quantités d’ARNm, indiquant qu’une moindre quantité de celui-ci était dégradée.
Les scientifiques ont également découvert que plus la délivrance d’ARNt est efficace, plus elle inhibe la dégradation de l’ARNm. Cependant, la livraison efficace de molécules d’ARNt dans les cellules cibles peut être un obstacle à leur application clinique, ont noté les chercheurs.
Les chercheurs ont également examiné les niveaux de protéines CFTR dans les cellules. Ils ont découvert que la livraison d’ARNt entraînait la production de la version intégrale de la protéine.
L’équipe de recherche a ensuite utilisé une technique appelée patch-clamp pour mesurer le courant produit par une cellule lorsque les ions chlorure traversent la membrane. Ils ont découvert que l’une des molécules d’ARNt utilisées était capable de sauver la fonction du CFTR dans les cellules porteuses de la mutation W1282X.
Il y avait « près de 100 % de récupération de la protéine CFTR, dépassant de loin le seuil thérapeutique de récupération fonctionnelle du CFTR de 15 à 30 % », ont écrit les chercheurs.
Les résultats ont montré que l’ARNt inhibait non seulement la dégradation de l’ARNm, mais sauvait également la production de CFTR pleine longueur à partir d’un gène porteur de mutation.
“Les résultats présentés ici montrent une avancée passionnante dans un besoin médical non satisfait pour les patients présentant des mutations non-sens”, ont écrit les chercheurs.