De nombreux organes du porc sont semblables aux organes humains et pourraient être des candidats intéressants pour les nombreuses greffes en situation de pénurie de donneurs. Cependant un des défis majeurs de ces xénogreffes est constitué par des rétrovirus endogènes porcins (PERV), des éléments constitutifs du génome du porc qui se transmettent avec le matériel génétique. C'est là qu'intervient la technique d'édition du génome CRISP qui permet d'éliminer ces gènes infectieux dangereux.
Les rétrovirus sont un groupe de virus pouvant causer de multiples cancers et immunodéficiences. Ils portent leur matériel génétique dans l'acide ribonucléique (ARN) et sont nommés rétrovirus en raison de l'enzyme qui transforme l'ARN en ADN.
Le système d'édition du génome " CRISPR/Cas " est aujourd'hui reconnu comme l'une des technologies biomédicales de pointe et d'avenir pour sa capacité à cibler et faire des coupes précises de l'ADN ou de l'ARN, par l'intermédiaire de bactéries ou de particules qui vont cibler les éléments d'information génétique à modifier, en particulier dans le traitement des maladies génétiques. La technologie, nommée CRISPR Cas (CRISP pour Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) permet concrètement de modifier précisément certains gènes, en fonction d'objectifs cliniques. Elle consiste à injecter l'enzyme CRISPR Cas9, qui va se lier à l'ADN à des endroits précis de façon à cibler un gène problématique, qui est ensuite remplacé ou réparé par une autre molécule introduite au même moment. Ce système a déjà été bien étudié sur les cellules adultes humaines, comme les cellules sanguines, pour bloquer un mécanisme infectieux par exemple, et sur des embryons d'animaux. Ici, les chercheurs montrent qu'ils peuvent utiliser CRIPSR pour cibler les zones de l'ADN de porc qui portent le code rétroviral. Via cette technique, l'équipe parvient à éliminer tous les rétrovirus des cellules de porcs.
L'étude menée par des chercheurs de la biotech eGenesis Inc (États-Unis), de l'Université du Zhejiang et d'autres instituts de recherche en Chine, aux États-Unis et au Danemark a cherché à déterminer s'il était possible d'éliminer les rétrovirus porcins qui peuvent infecter des cellules humaines à partir de porcs génétiquement modifiés.
Les porcs présentent un potentiel prometteur en tant que donneurs d'organes pour les humains car leurs organes ont une taille et une fonction similaires et ils peuvent être élevés en grand nombre. Cependant, les rétrovirus porcins (PERV) sont actuellement le principal obstacle pour la greffe humaine. Avec ces travaux, les chercheurs démontrent -en transférant des cellules épithéliales de porc à des cellules de rein embryonnaires humaines- que :
-les rétrovirus porcins sont bien transférés dans des cellules humaines,
-le nombre de rétrovirus du porc augmente dans les cellules humaines au fil du temps,
-ces virus sont intégrés dans l'ADN humain et peuvent ainsi être transmis à d'autres cellules humaines.
C'est la confirmation du risque redouté dans ces xénogreffes.Mais les chercheurs démontrent aussi leur capacité à inactiver les 62 copies de rétrovirus porcins présents dans des cellules épithéliales du porc et à éliminer de manière sûre la transmission du virus aux cellules embryonnaires humaines.
Au-delà, ils parviennent à inactiver les rétrovirus porcins présents dans des cellules de fibroblastes fœtales du porc (tissu conjonctif) : cela débute par la cartographie des 25 virus présents dans le code génétique de ces cellules puis, via la technique d'édition de gènes CRISPR ils opèrent la suppression des gènes portant le virus. Enfin, l'équipe confirme que la technique ne conduit pas à des altérations indésirables à d'autres sites de l'ADN. Ces fibroblastes modifiés utilisés pour créer des embryons de porcs exempts de rétrovirus sont transférés à 17 truies. Ces truies " produisent " 37 porcelets, dont 15 vivants jusqu'à 4 mois et confirmés comme structurellement normaux et exempts de rétrovirus dans leur ADN.
Ainsi, si la recherche confirme le risque de transmission virale entre espèces dans le contexte de la xénogreffe, la technique d'édition du génome CRISPR apporte la capacité de produire des embryons de porcs, exempts de rétrovirus. Des données très prometteuses qui montrent qu'il sera possible d'éliminer cet obstacle à l'utilisation de porcs comme donneurs d'organes pour les greffes humaines.
Une avancée prometteuse donc dans l'utilisation d'organes de porcs pour faire face à la pénurie massive de donneurs d'organes humains.