Kyle Hazel
Candidat au doctorat en biologie, Université Concordia
Publication primée : Focused ultrasound and microbubble-mediated delivery of CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein to human induced pluripotent stem cells
Publiée dans : Molecular Therapy
Résumé
L’utilisation des ribonucléoprotéines (RNPs) CRISPR-Cas9 est largement envisagée pour la thérapie génique. L’attrait provient de leur habileté à cibler précisément la modification désirée, de leur activité rapide et de l’absence de mutagénèse par insertion liée à d’autres formats de livraison de CRISPR-Cas9. Présentement, des maladies génétiques telles que la cardiomyopathie hypertrophique ne disposent pas de stratégies thérapeutiques efficaces et représentent des cibles prometteuses pour la technologie d’édition génique CRISPR-Cas9. Cependant, les stratégies de livraison in vivo actuelles de Cas9 sont associées à des risques de réponses immunogènes indésirables.
Cette étude sert de preuve de concept et a démontré que l’ultrason focalisé (USF), en combinaison avec des microbulles, peut être utilisé pour livrer des complexes Cas9-sgARN (ARN guide simple) sous forme de RNPs, et modifier fonctionnellement des cellules souches pluripotentes induites humaines (CSPih) in vitro. Ce modèle peut être étendu à la recherche cardiovasculaire via les cardiomyocytes dérivés des CSPih.
Kyle Hazel et ses collaborateurs ont d’abord déterminé les conditions acoustiques idéales pour la livraison viable de grandes protéines aux CSPih utilisant des microbulles cliniques Definity® avec leur plateforme expérimentale personnalisée. Par la suite, ils ont livré des complexes Cas9-sgARN ciblant le gène protéine fluorescente verte améliorée (PFVA) à des CSPih exprimant PFVA afin d’en provoquer la désactivation. La détection simultanée de la cavitation acoustique pendant le traitement a confirmé une forte corrélation entre la déstabilisation des microbulles et la livraison viable de protéines médiée par USF dans les CSPih.
Cette étude démontre, pour la première fois, le potentiel de la technique médiée par USF à réaliser des modifications géniques ciblées et précises à l’aide du système CRISPR-Cas9 dans les cellules souches humaines.