Les ciseaux génétiques Crispr ne permettent de détecter que de manière limitée les gènes responsables du cancer chez les animaux - car la méthode interfère avec le système immunitaire. Mais grâce à quelques astuces, les ciseaux génétiques peuvent être rendus invisibles pour les cellules immunitaires, comme viennent de le montrer des chercheurs de l’EPF de Zurich.
Le système immunitaire joue un rôle décisif dans la lutte contre les tumeurs et les métastases. C’est pourquoi il est important de mener des recherches sur le cancer dans des modèles de souris avec un système immunitaire aussi naturel que possible. Mais c’est parfois plus facile à dire qu’à faire.
Ainsi, la technologie Crispr/Cas9 permet aux chercheurs de créer rapidement un pool de centaines de cellules tumorales, dans lesquelles un gène différent est à chaque fois désactivé. Transplantées sur des souris, on peut alors voir quel gène désactivé influence l’apparition et la propagation du cancer. Grâce à ces cribles Crispr, les scientifiques peuvent identifier des approches précieuses pour le développement de nouvelles thérapies.
Mais la méthode a un inconvénient. Les composants de Crispr/Cas9 proviennent en grande partie de bactéries. Ils sont donc reconnus comme étrangers par le système immunitaire des souris et combattus. Les chercheurs supposent que cette réaction fausse les résultats des screens Crispr.
Le groupe de recherche de Nicola Aceto, professeur d’oncologie moléculaire à l’EPF de Zurich, a pour la première fois démontré en détail que c’est effectivement le cas. En même temps, l’équipe présente une solution élégante au problème - une stratégie spéciale qui coiffe Crispr/Cas9 d’une sorte de cape d’invisibilité moléculaire et le rend invisible pour le système immunitaire. Les résultats viennent d’être publiés dans la revue spécialisée Cell.
Des composants bactériens interfèrent
Les chercheurs ont tout d’abord étudié, dans des modèles de souris bien caractérisés pour différents types de cancer, l’effet des composants bactériens de Crispr/Cas9 sur la formation de tumeurs et de métastases.
Il s’est avéré que les cellules tumorales implantées chez la souris étaient plus souvent rejetées en présence de composants de Crispr/Cas9 et qu’elles étaient moins variables génétiquement. En outre, moins de métastases se sont formées. La réaction du système immunitaire a donc empêché l’évolution normale de la maladie cancéreuse dans les modèles animaux. "Nous avons été surpris de voir à quel point cela pouvait fausser les résultats des screens Crispr", explique Massimo Saini, premier auteur de l’étude
Cache-cache pour les screens
C’est pourquoi l’équipe de l’EPFZ a développé une méthode alternative pour les screens Crispr/Cas9, qui ne déclenche pratiquement pas de réaction immunitaire. Pour ce faire, les chercheurs ont d’une part exposé temporairement les cellules tumorales au ciseau génétique bactérien Cas9. D’autre part, ils ont mis au point une méthode permettant d’isoler uniquement les cellules tumorales dont un gène avait été mis en sourdine avec succès. Celles-ci ne contenaient plus de Cas9 ni d’autres éléments susceptibles de déclencher une réponse immunitaire.
En outre, ils ont également échangé les gènes dits rapporteurs. On entend par là les gènes qui, lors des criblages Crispr, sont insérés dans le patrimoine génétique des cellules tumorales à la place des gènes désactivés. Le produit de ces gènes permet ensuite aux chercheurs de suivre les cellules tumorales modifiées dans les souris. Au lieu des gènes rapporteurs classiques, qui proviennent de divers organismes, on utilise désormais un gène dont le produit ne se distingue que très peu d’une protéine propre à l’organisme des souris. Il passe ainsi quasiment sous le radar et n’est pas détecté par le système immunitaire.
"Nous avons mis au point une méthode permettant de réaliser des criblages Crispr chez des souris au système immunitaire intact - sans effets secondaires indésirables", conclut le chercheur en cancérologie Aceto. Ce qui est génial, c’est que le système peut être utilisé de manière polyvalente, y compris chez des souris humanisées - des animaux qui disposent d’un système immunitaire humain. "C’est aussi proche que possible du patient cancéreux" Mais la cape d’invisibilité pour les ciseaux génétiques se prête également à des applications en médecine personnalisée ou à la recherche sur les maladies auto-immunes.
"Avec ce système, nous atteignons un nouveau degré de précision et pouvons - c’est particulièrement important pour nous - découvrir de nouveaux points d’attaque pour les thérapies", explique Saini.
Découverte de gènes négligés pour la formation de métastases
L’équipe a déjà effectué un criblage CRISPR avec la version furtive des ciseaux génétiques et a réussi un coup prometteur : La mise en sourdine de deux gènes appelés AMH et AMHR2 a réduit de manière drastique le nombre de métastases dans un modèle murin de cancer du sein.
Des recherches plus approfondies ont montré que la voie de signalisation dans laquelle ces deux gènes sont impliqués est cliniquement pertinente. Par exemple, l’analyse des données des patientes a montré qu’une quantité importante de protéine AMH dans la tumeur était associée à un plus grand nombre de rechutes et à une mortalité plus élevée dans le cancer du sein. La paire de gènes AMH/AMHR2 constitue donc une nouvelle approche dans la lutte contre les métastases.
"L’importance de cette voie de signalisation a été sous-estimée", explique Aceto. "Avec Crispr en mode furtif, nous pouvons désormais découvrir des liens qui étaient jusqu’ici cachés"
Référence bibliographique
Saini M, Castro-Giner F, Hotz A, et al. StealTHY : An immunogen-free CRISPR platform to expose conceived metastasis regulators in immunocompetent models, Cell 2025, doi : 10.1016/j.cell.2025.10.007
