BIOTHÉRAPIES : Vers des protéines synthétiques programmables
Ces scientifiques de l’Université de Yale recodent le génome pour obtenir des protéines synthétiques programmables, qui possèdent de nouvelles chimies avec d'innombrables applications. Ces travaux, publiés dans la revue Nature, non seulement apportent une première preuve de concept sur la capacité à modifier le code génétique pour doter les protéines de multifonctionnalités, promet une nouvelle ère de biothérapies et de biomatériaux programmables mais pose également des questions éthiques sur la malléabilité des codes génétiques.
Â
Il existe une sorte de « manuel d'instructions » pour la synthèse des protéines, appelé codon qui indique à la cellule lequel des 20 acides aminés naturels ajouter à une chaîne protéique en croissance. 3 codons « stop » (connus sous le nom de TAG, TGA et TAA), signalent également la fin de la synthèse des protéines. Les scientifiques de Yale ont recodé une cellule pour qu'elle ait un seul codon TAA fonctionnel et des codons TGA et TAG « libres ». Cela leur a permis de coder des acides aminés non standard dans des protéines synthétiques.
Â
Plus précisément, les chercheurs ont éliminé 2 des 3 codons stop qui interrompent la production de protéines. Le génome recodé a réaffecté quatre codons à des fonctions non dégénérées, y compris les deux codons stop recodés dédiés à l’encodage d’acides aminés non standard ou non naturels dans les protéines. L’intelligence artificielle a été utilisée pour guider cette réingénierie. Les acides aminés non standard obtenus confèrent aux protéines de multiples nouvelles propriétés, telles que des produits biologiques programmables à immunogénicité réduite (capacité d’une substance à induire une réponse immunitaire dans le corps) ou des biomatériaux à conductivité améliorée.
Réécrire le code génétique d'un organisme
L’étude a consisté à développer une plateforme cellulaire qui permet, ainsi, la production de nouvelles classes de protéines synthétiques. Ces protéines synthétiques qui, selon, leurs auteurs, promettent « d'innombrables applications médicales bénéfiques à la santé humaine ».
Â
Cette plateforme cellulaire a permis la création d’un nouvel organisme GRO qui compresse entièrement les codons redondants ou « dégénérés » en un seul codon, ou séquence de 3 nucléotides dans l'ADN ou l'ARN qui code pour un acide aminé spécifique, qui sert de blocs de construction biochimiques pour les protéines. En d’autres termes, elle rend possible de modifier le code génétique pour doter les protéines de nouvelles multifonctionnalités.
Â
Une nouvelle ère de biothérapies et de biomatériaux programmables : en développant de nouvelles solutions pour protéger les organismes génétiquement modifiés et pour produire de nouvelles classes de protéines synthétiques et de biomatériaux avec des chimies « non naturelles », l’équipe marque une avancée dans l’ingénierie du génome entier.
« Il s’agit d’une nouvelle technologie de plate-forme passionnante qui ouvre un éventail d’applications pour la biotechnologie ».
Â
L’une de ces applications consiste à concevoir des médicaments à base de protéines avec des chimies synthétiques pour diminuer la fréquence de dosage ou les réponses immunitaires indésirables.
Source: Nature 5 Feb, 2025 DOI: 10.1038/s41586-024-08501-x Engineering a genomically recoded organism with one stop codon
Lire aussi : ÉDITION du PROTÉOME : Reprogrammer les protéases pour cliver des protéines ciblées
Cette actualité a été publiée le 14/02/2025 par