Développer des plantes thérapeutiques
Les plantes génétiquement modifiées (GM) ont été mises au point initialement pour améliorer certains traits comme la résistance aux herbicides ou optimiser l'apport nutritionnel. L'intégration de l'ADN par recombinaison homologue (ciblage génétique) constitue l'une des principales méthodes de modification des plantes par intégration d'un ou plusieurs gènes à un endroit spécifique du génome cible. Cette méthode est un outil particulièrement efficace pour le génie génétique car elle permet d'isoler, de modifier ou de remplacer des gènes bien spécifiques. Chez les plantes, le ciblage génétique constitue une technique prometteuse pour la production de protéines thérapeutiques. Les méthodes actuelles d'insertion et d'expression des gènes manquent cependant de précision, ce qui entraîne souvent la perte progressive du gène nouvellement introduit ou la réduction graduelle de son expression. L'optimisation de ces technologies revêt aujourd'hui un caractère prioritaire, particulièrement lorsque des niveaux d'expression élevés sont requis comme dans le cas de la production de protéines thérapeutiques. Le projet TAGIP («Targeted gene integration in plants: vectors, mechanisms and applications for protein production») s'est attaché à développer des méthodes efficaces d'intégration et d'expression du matériel génétique dans les plantes. L'intégration aléatoire de séquences génétiques au sein du génome cible conduit souvent au phénomène dit de «répression» (extinction de l'expression génétique). Pour résoudre ce problème, les membres du projet ont utilisé les endonucléases en doigts de zinc (zinc finger endonucléase), capables d'introduire des ruptures spécifiques de l'ADN double brin (DSB, pour double strand break) au niveau du site génomique cible. Les chercheurs ont utilisé l'endonucléase I-SceI pour introduire avec succès des gènes dans le génome de la plante modèle, Arabidopsis thaliana. Ces travaux leur ont permis d'étudier les mécanismes de recombinaison de l'ADN, de réparation de l'ADN et du ciblage génétique chez les plantes. Les scientifiques ont de plus, développé un système leur permettant de contrôler l'expression des gènes ainsi introduits, en utilisant des gènes responsables de la structure de la chromatine. Ces travaux contribueront de manière significative à la compréhension des mécanismes fondamentaux contrôlant la recombinaison de l'ADN, sa réparation, ainsi que la méthylation post-transcriptionnelle des végétaux. Ces progrès des technologies de ciblage génétique permettront à la biotechnologie végétale de devenir une alternative aux processus pharmaceutiques traditionnels.
