La Nouvelle Technologie Moderne de l’ADN basée sur CRISPR peut Réinventer le Diagnostic Médical
Les chercheurs ont réorienté l’innovation de modification génétique CRISPR pour identifier des exemples d’anticorps sanguins en personne dans une action qui peut influencer une nouvelle classe de diagnostics médicaux ainsi qu’une multitude d’autres applications.
La technologie moderne implique des collections personnalisables de protéines appliquées sur une variante de Cas9, la protéine saine au cœur de CRISPR, qui se lie sans aucun doute à l’ADN modification génétique. Ces protéines saines fusionnées avec Cas9 sont appliquées à un circuit intégré contenant d’innombrables molécules d’ADN uniques, lorsque chaque protéine saine du mélange s’autoassemblera à la position sur la puce contenant sa série d’ADN équivalent. Les scientifiques ont appelé cette méthode « PICASSO », bref pour l’immobilisation de peptides par l’autoorganisation médiée par Cas9.En utilisant déjà un exemple de sang sur la puce à ADN PICASSO, les protéines saines sur la puce reconnues par les anticorps du patient peuvent être déterminées.
Le groupe dirigé par le Dr Stephen Elledge de la Harvard Medical School et du Brigham and Women’s Hospital de Boston, a publié l’étude en ligne dans Molecular Cell aujourd’hui (13 août 2021). Le premier écrivain de l’article, le Dr Karl Barber, est un Schmidt Science Other 2018, avec une grande partie du travail pour établir une technologie moderne au cours de son étude de recherche de bourse Positioning dans le laboratoire de l’auteur correspondant, le Dr Elledge.
Décrivant PICASSO, le Dr Barber a déclaré : « Imaginez que vous vouliez peindre un tableau sur une toile, mais plutôt que de peindre traditionnellement, vous mélangez toutes vos peintures, les vaporisez sur la toile et l’image parfaite émergentes. Avec notre nouvelle stratégie, vous placez des particules d’ADN à des emplacements spécifiés sur une surface et chaque protéine saine d’une combinaison s’autoassemblera certainement ensuite à sa séquence d’ADN correspondante, comme un package automatisé de peinture par numéro. Les microréseaux de protéine à matrice d’ADN qui en résultent ne parviennent pas à reconnaître rapidement les anticorps dans des exemples scientifiques qui respectent toutes les protéines qui vous intéressent. »
L’équipe d’étude de recherche a démontré que l’innovation fonctionne pour assembler d’innombrables protéines différentes, ce qui suggère qu’elle puisse être facilement adaptée en tant qu’outil de diagnostic clinique à large spectre. Le document a utilisé la technique pour repérer les anticorps se liant aux protéines provenant de microorganismes, y compris le SRAS-CoV-2, à partir du sang des personnes COVID-19 en convalescence.
Le Dr Barber a déclaré : « Dans ce travail, nous avons l’application de PICASSO pour les recherches sur les montréalais, un appareil qui, selon nous, pourrait être rapidement adapté pour le diagnostic médical. Notre méthode d’autoassemblage de protéines saines peut également être utilisée pour le développement de nouveaux biomatériaux ainsi que de biocapteurs, simplement en fixant des cibles d’ADN à un échafaudage et en permettant également aux protéines liées à Cas9 de se lier.
Le chef de groupe, le Dr Elledge, a commenté : « L’un des aspects les plus étonnants de ce travail est la démonstration de la manière exacte dont CRISPR peut être utilisé dans une nouvelle configuration. Auparavant, CRISPR était principalement utilisé pour l’édition et l’amélioration des gènes et la découverte d’ADN ou d’ARN. PICASSO apporte la puissance de CRISPR dans un nouveau domaine de recherches sur les protéines saines, et la stratégie d’autoassemblage moléculaire que nous montrons peut également aider à développer toutes les nouvelles études de recherche et également des dispositifs d’analyse.
Le Dr Megan Kenna, chef de direction de Schmidt Science Fellows, a déclaré : « Cette technologie moderne a le potentiel d’être utilisé comme un dispositif de diagnostic clinique qui pourrait, un jour, fournir aux professionnels de la santé une méthode pour établir rapidement le diagnostic médical ainsi que le meilleur programme de thérapie pour chaque client spécifique.
« Comment Karl et le groupe de recherche ont combiné la biologie essentielle avec l’ingénierie moléculaire pour faire cette découverte cruciale montre pourquoi l’interdisciplinarité au cœur de notre bourse est si cruciale pour faire avancer la science. »
Référence: “CRISPR-based peptide library display and programmable microarray self-assembly for rapid quantitative protein binding assays” by Karl W. Barber, Ellen Shrock and Stephen J .Elledge, 13 August 2021, Molecular Cell.
DOI: 10.1016/j.molcel.2021.07.027
