Les chercheurs créent un outil innovant pour l’étude fiable et efficace de la fonction des gènes

Une équipe de scientifiques du Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) dirigée par Rui Benedito a généré un nouvel outil génétique, appelé iSuRe-HadCre, qui permet d’induire des altérations génétiques précises dans des tissus entiers ou dans des cellules individuelles avec une efficacité et une fiabilité élevées. . Cette nouvelle technologie est en passe de devenir un outil important dans la recherche biomédicale qui utilise des modèles murins pour modifier et comprendre la fonction des gènes.

Pendant des décennies, la méthode de référence pour analyser la fonction des gènes a été la génétique conditionnelle de la Cre-recombinase, qui offre un contrôle précis sur les altérations génétiques ou l’expression des gènes. Malgré l’émergence de nouvelles technologies de ciblage génique comme CRISPR/Cas9, le système Cre-Lox dans les modèles murins reste sans précédent en termes d’efficacité, de précision et de large applicabilité dans la recherche biomédicale. Cette méthode permet aux chercheurs de manipuler l’expression des gènes dans le temps et dans l’espace, permettant ainsi l’étude de la fonction des gènes dans des tissus spécifiques et dans des contextes biologiques ou pathologiques spécifiques.

Cependant, un inconvénient majeur du système Cre-Lox est sa variabilité inévitable dans l’efficacité et le contrôle temporel de la recombinaison médiée par Cre en fonction des transgènes spécifiques et des allèles floxés utilisés. Cette variabilité nécessite l’utilisation de contrôles génétiques et moléculaires divers et coûteux pour confirmer que chaque expérience génétique conditionnelle Cre-dépendante a fonctionné comme prévu.

Pour surmonter ces limitations, l’équipe du CNIC dirigée par Benedito a précédemment développé la technologie iSuRe-Cre, un modèle de souris transgénique qui reliait l’activité permanente de Cre à l’expression d’un rapporteur fluorescent. Cela a permis de surmonter le problème des faux positifs et la nécessité de vérifications et de contrôles supplémentaires coûteux pour valider la modification appropriée des gènes ciblés.

Néanmoins, cet allèle iSuRe-Cre de première génération présentait encore des limites, notamment des fuites sporadiques dans certains types de cellules, une sensibilité relativement faible à l’activité de Cre et un potentiel de toxicité dans les cellules à expression élevée et permanente de Cre.

Dans la nouvelle étude, l’équipe du CNIC a développé un nouvel outil génétique appelé iSuRe-HadCre qui surmonte ces limitations. « Cet outil utilise une nouvelle cascade génétique à double recombinase inductible qui garantit l’expression d’un rapporteur fluorescent dans toutes les cellules qui avaient auparavant, mais qui n’ont plus, une activité Cre élevée », a déclaré la première auteure, Irene García González.

Le travail est publié dans la revue Recherche sur les acides nucléiques.

García González a expliqué que « cette expression transitoire de Cre est suffisante pour supprimer efficacement tous les gènes flanqués de loxP tout en évitant la toxicité provoquée par l’expression permanente de Cre. De plus, le nouveau système ne fuit dans aucun type de cellule et est beaucoup plus sensible à induction par CreERT2 et son ligand tamoxifène. »

Benedito prédit que « ces caractéristiques et les performances supérieures d’iSuRe-HadCre en feront un outil indispensable pour tous les laboratoires menant des études génétiques conditionnelles utilisant des modèles de souris ».

Benedito a ajouté qu’iSuRe-HadCre « sera particulièrement utile pour les études d’imagerie, l’analyse génétique unicellulaire et les études d’épistasie génétique nécessitant la modification simultanée de plusieurs gènes avec une efficacité et une fiabilité élevées ».