Un complément d’acides aminés augmente jusqu’à 20 fois l’administration des thérapies à base d’ARNm et de CRISPR

Des chercheurs du Biohub ont découvert que l’ajout d’un simple mélange de trois acides aminés courants – la méthionine, l’arginine et la sérine – peut améliorer de façon spectaculaire l’efficacité des nanoparticules lipidiques (LNP) pour l’administration de charges utiles d’ARNm et d’édition génomique par CRISPR. Le complément en acides aminés a augmenté jusqu’à 20 fois la délivrance d’ARNm et a fait passer l’efficacité de l’édition génomique par CRISPR de 25 % à près de 90 % en une seule dose, ce qui pourrait transformer les perspectives de ces thérapies émergentes.

L’étude a été publiée le 11 mars 2026 dans Science Translational Medicine.

Les chercheurs ont constaté que des cellules cultivées dans des conditions de laboratoire imitant l’environnement métabolique de l’organisme avaient beaucoup plus de difficultés à capter les LNP que dans des milieux de culture cellulaire standards. Des analyses complémentaires ont révélé que certaines voies liées aux acides aminés étaient supprimées dans ces conditions physiologiquement pertinentes, ce qui entravait la capacité des cellules à internaliser les nanoparticules.

En supplémentant les formulations de LNP avec un mélange optimisé de méthionine, d’arginine et de sérine, l’équipe a pu augmenter l’administration d’ARNm de 5 à 20 fois et faire progresser l’efficacité de l’édition génomique par CRISPR d’environ 25 % à 85–90 % en une seule dose, via plusieurs voies d’administration et dans différents types cellulaires.

Le président de la bioingénierie au Biohub et directeur du Biohub, Chicago a déclaré que l’édition génomique et les thérapies fondées sur l’ARNm joueront un rôle croissant dans la médecine de demain, mais qu’elles nécessitent des LNP pour atteindre et pénétrer les cellules. Toute formulation de LNP en cours de développement aujourd’hui pourrait potentiellement bénéficier de cette approche.

Le chercheur principal du Spatiotemporal Omics Group au Biohub a indiqué qu’en cherchant à comprendre pourquoi les LNP se comportent de manière si différente dans le milieu physiologique de l’organisme, ils avaient trouvé une réponse étonnamment simple susceptible de rendre un large éventail de thérapies à base d’ARNm et d’édition génomique sensiblement plus efficaces.

Les thérapies d’édition génomique et à base d’ARNm offrent d’immenses promesses, mais leur succès a été limité par la difficulté d’administrer efficacement ces charges utiles à l’intérieur des cellules. Cette découverte apporte une solution simple qui pourrait rendre un large éventail de traitements à base d’ARNm et d’édition génomique nettement plus efficaces, ouvrant la voie à des avancées dans des domaines tels que le cancer, les maladies inflammatoires et les troubles génétiques.

Les chercheurs prévoient d’approfondir l’étude du mécanisme par lequel le complément en acides aminés améliore l’administration par LNP, et d’en explorer les applications potentielles dans une gamme de thérapies à base d’ARNm et d’édition génomique.