Un travail publié aujourd'hui dans @NatureBiotech par les laboratoires d'Arc @LukeGilbertSF et @pdhsu présente une nouvelle méthode pour insérer de grandes séquences d'ADN dans le génome en utilisant des recombinases ingénierées qui ne nécessitent pas de coupure de l'ADN ni de dépendre de la machinerie de réparation de la cellule.

Les recombinases sont des enzymes capables d'insérer de l'ADN à des sites spécifiques dans le génome sans avoir besoin de créer des cassures double brin comme le fait CRISPR. Cependant, les recombinases existantes ont des limitations : elles ne gèrent qu'une efficacité d'environ 5 % et touchent souvent des centaines de sites hors cible.

L'équipe a développé une stratégie d'ingénierie complète pour améliorer à la fois l'efficacité et la spécificité, combinant le criblage évolutif pour trouver de meilleures mutations, l'apprentissage automatique pour prédire quelles mutations fonctionnent ensemble et fusionnant l'enzyme avec dCas9 pour la guider vers le bon emplacement.

Ils ont testé des milliers de mutations pour identifier celles qui amélioraient l'enzyme, puis ont utilisé des modèles informatiques pour prédire comment la combinaison de mutations affecterait les performances, leur permettant de créer rapidement des variantes hautement optimisées.

Les meilleures variantes ont atteint 97 % de spécificité et jusqu'à 53 % d'efficacité, soit une augmentation de 7,5 fois de la précision et une augmentation de 12 fois de l'efficacité par rapport à l'enzyme de départ. Cela signifie que les chercheurs peuvent désormais choisir des variantes optimisées pour une efficacité maximale, une spécificité, ou un équilibre entre les deux.