Les scientifiques découvrent les secrets de SPARDA, un mécanisme de défense bactérien naturel qui pourrait révolutionner la recherche et le diagnostic génétiques. Alors que CRISPR a dominé le paysage de l’édition génétique, SPARDA représente l’un des nombreux systèmes naturels inexplorés au potentiel inexploité. Une nouvelle étude révèle comment ce système « kamikaze » fonctionne au niveau moléculaire, ouvrant la porte à des outils biotechnologiques plus polyvalents.
Systèmes immunitaires bactériens : au-delà de CRISPR
CRISPR n’est pas le seul jeu en ville. Les bactéries ont développé une vaste gamme de systèmes de défense pour se protéger contre les virus (phages) et l’ADN étranger comme les plasmides. SPARDA (abréviation de Argonaute procaryote, associé à la DNase) est l’un de ces systèmes, connu pour son approche drastique : détruire les cellules infectées et le matériel génétique envahissant pour empêcher toute propagation ultérieure. Avant ces recherches récentes, SPARDA n’était comprise que dans ses grandes lignes.
Comment fonctionne SPARDA : le sacrifice de soi moléculaire
Les chercheurs ont utilisé l’analyse des protéines de l’IA (en particulier AlphaFold de DeepMind) pour cartographier la structure des protéines SPARDA. Le système repose sur les protéines Argonaute, du nom de leur ressemblance avec les tentacules de poulpe en raison de leur forme. Ces protéines, présentes dans toute la vie, contiennent une « région d’activation » essentielle appelée relais bêta.
Lorsque SPARDA détecte une menace, le relais bêta change de forme, activant la protéine. Les protéines activées s’assemblent ensuite en chaînes en spirale qui déchiquetent sans discernement tout ADN à proximité, tuant efficacement la cellule hôte mais arrêtant l’infection. Il s’agit d’une défense de dernier recours, déployée uniquement lorsqu’une infection est certaine.
SPARDA vs CRISPR : un adaptateur universel
Le principal avantage de SPARDA réside dans sa flexibilité. Les diagnostics existants basés sur CRISPR nécessitent des séquences d’ADN spécifiques (séquences PAM) pour fonctionner, comme une fiche nécessitant une prise correspondante. SPARDA, cependant, n’a pas besoin de ces séquences PAM.
Cela signifie que SPARDA pourrait agir comme un « adaptateur universel » pour les diagnostics ADN, rendant les tests plus précis et plus polyvalents. Au lieu d’être limité à des cibles possédant des séquences flanquantes spécifiques, SPARDA pourrait être conçu pour réagir à tout matériel génétique d’intérêt, comme les virus de la grippe ou le SRAS-CoV-2, avec une plus grande fiabilité.
Implications futures
Le système de reconnaissance très précis de SPARDA le rend idéal pour le diagnostic. En modifiant le relais bêta, les scientifiques pourraient créer des outils répondant uniquement à des séquences génétiques spécifiques, offrant ainsi une alternative plus efficace et plus adaptable aux méthodes CRISPR actuelles. Cette découverte souligne le vaste potentiel caché du système immunitaire bactérien, qui attend d’être exploité pour des applications biotechnologiques.
Cette recherche rappelle que la boîte à outils de la nature est bien plus riche qu’on ne l’imaginait auparavant. La capacité d’exploiter ces systèmes inexplorés pourrait conduire à des percées dans les domaines du diagnostic, de l’édition génétique et au-delà.
