Evaluation du risque d’instabilité génomique induite par CRISPR-Cas9 et optimisation du système pour une édition plus sûre et efficace

Abstract

L’outil d’édition du génome CRISPR-Cas9 est extrêmement puissant et promet un avenir remarquable en thérapie génique. Toutefois, introduire une cassure double brin dans le génome n’est pas sans risque et peut conduire à des évènements indésirables. En effet, la survenue de modifications non-souhaitées au locus ciblé et l’apparition de sous-produits génère une génotoxicité on-target. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à évaluer le risque d’instabilité génomique induit par CRISPR-Cas9 dans des cellules pertinentes en clinique sur un locus d’intérêt thérapeutique. Nous avons mis en évidence une forme de génotoxicité on-target à large échelle et étudié les conséquences fonctionnelles. Dans une deuxième partie, nous avons cherché à diminuer le risque de survenue de larges réarrangements en modulant la division cellulaire. Nous avons montré que la quiescence des cellules au moment de la cassure double brin les protégeait contre l’apparition de réarrangements génomiques. Dans une dernière partie, nous nous sommes focalisés sur la génotoxicité on-target la plus fréquente, les insertions et délétions induites lors de la réparation par NHEJ quand une correction précise par HDR est souhaitée. Nous avons conçu un système d’import nucléaire de la matrice de correction HDR pour maximiser le ratio modifications précises/imprécises. L’évaluation du risque lié à l’utilisation de CRISPR-Cas9 et l’optimisation de l’outil et de ses alternatives sont cruciaux pour permettre son utilisation clinique la plus adéquate.