Glossaire
Histoire
Téléchargements
Rédigé par Vincent Thizeau, lycée Louis Bascan, Rambouillet
D'après :
- Le site de l'AFM, rubrique Génothérapies
- L'article : Des virus bricolés pour transférer des
gènes. De la difficulté d'acheminer un gène thérapeutique
dans des cellules cibles, par W. French Anderson, La Recherche,
décembre 1998, n°315, p. 53 à 57 (dans ce même
numéro un dossier complet sur la thérapie génique)
Définition
La thérapie génique consiste à utiliser un gène comme médicament pour corriger aussi bien des maladies génétiques que des maladies acquises.
Dans le cas des maladies génétiques, cette stratégie thérapeutique consiste à apporter dans la cellule la version « fonctionnelle » du gène défectueux pour pallier sa fonction déficiente.
Dans le cas des maladies acquises (cancers, maladies neurodégénératives, maladies infectieuses), cette stratégie thérapeutique consiste à introduire dans la cellule un gène ayant une fonction thérapeutique : destruction de cellules cancéreuses ou infectées par un virus, maintien en vie de cellules nerveuses …
En France, la loi de bioéthique de 1994 interdit chez l'Homme de pratiquer une thérapie génique germinale, c'est à dire d'introduire un gène directement dans l'œuf fécondé ou encore les cellules souches embryonnaires. Chez les animaux ou les végétaux cette technique permet de produire des organismes transgéniques qui peuvent transmettre le gène transféré à leur descendance (voir dossier sur la transgenèse).
En revanche, pour certaines maladies héréditaires (mucoviscidose, myopathie de Duchenne, maladie de Huntington, déficit immunitaire combiné sévère …) une thérapie génique somatique est envisageable. Elle consiste à introduire un gène dans des cellules somatiques « malades » d'un organisme, sans modifier les cellules germinales. Dans ces conditions, le changement génétique introduit ne sera pas héréditaire.
Le transfert du gène dans les cellules somatiques peut alors être réalisé selon deux méthodes : in vivo ou ex-vivo. Dans le premier cas il s’agit de thérapie génique somatique in vivo, dans le second, de thérapie génique somatique ex-vivo.
Pour qu’un gène médicament puisse pallier efficacement un dysfonctionnement génétique responsable d'une maladie, il doit parvenir intact jusqu'au noyau des cellules à traiter.
Pour cela, de nombreux obstacles sont à surmonter pour parvenir aux cellules cibles, comme la traversée des barrières tissulaires (par exemple les vaisseaux sanguins) ou la traversée des membranes cellulaires (du cytoplasme jusqu'au noyau par exemple).
D'où la mise au point de « transporteurs de gènes
» ou vecteurs capables de porter une séquence d'ADN
dans une cellule hôte.
Actuellement, les vecteurs les plus utilisés sont des vecteurs
viraux de différentes natures (adénovirus, rétrovirus).
En effet, au cours de l'évolution biologique, les virus ont acquis
la faculté de migrer et de pénétrer dans les cellules
cibles de certains organes pour introduire leur ADN dans le noyau de ces
cellules. Les virus utilisés sont modifiés et atténués
afin de transférer le matériel génétique souhaité
dans les cellules du patient.
L'efficacité d'un vecteur dépend de sa capacité à contenir le gène d'intérêt, à le transférer dans un nombre suffisant de cellules cibles, à le transporter dans le noyau de ces cellules et à permettre l'expression du gène et la production de protéines sur une période suffisante pour obtenir un effet thérapeutique. Il doit également être rendu inoffensif, perdre sa capacité à se répliquer dans le corps humain et ne pas provoquer de réaction immunitaire.
Dans le cas d'un adénovirus, la perte
de l'expression se fait au fur et à mesure des divisions cellulaires.
Dans le cas d'un rétrovirus, l'expression se maintient
au fur et à mesure des divisions cellulaires.
Pour en savoir plus consulter les atouts
et les limites des vecteurs viraux
Il est possible de traiter des cellules « ex-vivo », c'est à dire extraites de l'organisme, modifiées, puis réinjectées à la personne malade.
Les cellules sont mises en culture après éventuellement une modification génétique. Elles se multiplient à l'identique.
Les cellules prélevées peuvent par exemple être infectées par un rétrovirus rendu non pathogène, porteur du gène médicament.
Les cellules porteuses du gène médicament, obtenues après multiplication, sont alors réadministrées à la personne malade.
Principe de la thérapie génique
somatique in vivo
Si les cellules à traiter sont impossibles à isoler ou
à cultiver (cellules du cerveau par exemple) alors, il faut envisager
l'introduction du gène médicament grâce à un
vecteur, directement par injection au sein de l'organe ou du tissu malade
(ou par voie sanguine pour des cibles tissulaires de volume important),
en espérant qu'il atteigne si possible en priorité les cellules
à corriger en restant inoffensif pour les autres cellules.