29 Mai 2017

Thérapie génique : une solution contre le SIDA

Guérir d’une maladie incurable? Il se pourrait que ce soit possible. Cancer, SIDA, Mucoviscidose, etc. La thérapie génique élabore des solutions depuis plus de 20 ans afin d’apporter une guérison possible aux maladies jusqu’alors incurables. Cette technique est encore jeune, mais les nombreux essais cliniques en cours montrent des résultats favorables et encourageants pour une utilisation future plus généralisée. Le but de la thérapie génique est de prélever une copie de notre propre ADN, de le modifier, puis de le réinjecter dans notre propre corps. Pour en savoir plus au sujet de la thérapie génique, je vous invite à lire cet article.

Image conceptuelle de synthèse sur la thérapie génique. (source : sante.lefigaro.fr)

Image conceptuelle de synthèse sur la thérapie génique. (source : sante.lefigaro.fr)

La thérapie génique utilise l’ADN

L’ADN, sous la forme d’un chromosome

Au cœur des cellules qui composent notre corps se trouve un noyau, dont le rôle est de protéger notre matériel génétique. Ce matériel est nommé ‘ADN’ (Acide DésoxyriboNucléique), support de l’information génétique. Autrement dit, il recense l’intégralité des informations nécessaires au fonctionnement de notre organisme : la formation et le fonctionnement de nos organes, de nos membres, la création de nouvelles cellules… L’ADN est un ensemble de codes ou de messages nommés “gènes”, qui nous permet de nous construire et de vivre en relation avec notre environnement.

Dans nos cellules, l’ADN est présent sous la forme de chromosomes. Normalement longues de 2 mètres, chaque molécule d’ADN est condensée au maximum pour n’atteindre, au final, plus que quelques micromètres. De cette manière, chaque noyau de nos cellules (hormis les globules rouge) peut contenir 23 paires de chromosomes. Chaque paire recense des fonctions qui lui sont spécifiques.

Pour former un chromosome, une molécule d’ADN doit se condenser d’une façon particulière, suivant un schéma précis :

  • Deux brins d’ADN, contenant des messages différents, s’assemblent grâce à leur complémentarité afin de créer une molécule d’ADN, sous la forme d’une échelle.
  • Cette échelle est tordue : on obtient la formation d’une double hélice.
  • La double hélice est enroulée autour de nucléosomes, un assemblage de protéines, pour former une sorte de collier de perles.
  • Ces colliers de perles sont également enroulés sur eux-mêmes, puis se replient pour former de grandes boucles, qui s’enroulent de même.
  • Enfin, les grandes boucles enroulées se condensent encore une fois pour former ce qu’on appelle un chromosome.
Condensation de l'ADN (source : ludmilla.science/fr)

Condensation de l’ADN (source : ludmilla.science/fr)

L’ADN, un matériel fragile

Cet extrême condensation de l’ADN permet certes de contenir plusieurs paires de chromosomes au sein d’un même noyau, mais elle permet également de le protéger.

Les codes qui y sont contenus sont composés d’un mélange spécifique de nucléotides : “A” (Adénine), “T” (Thymine), “C” (Cytosine) et “G” (Guanine). Ces nucléotides sont assemblés par triplets que l’on nomme codon, correspondant chacun à un acide aminé particulier (ex : Arg ; Lys). Le gène traduit se manifeste sous la forme de ces acides aminé.

Correspondance codon-acide aminé (source : news-medical.net)

Correspondance codon-acide aminé (source : news-medical.net)

Par exemple, le codon UUC correspond à l’acide aminé “Phénylalaline” (Phe), tandis que le codon UUA correspond à l’acide aminé “Leucine” (Leu). Entre ces deux codons, la différence d’un seul nucléotide est responsable de la production d’un acide aminé différent. Le message porté par les codons n’est alors pas le même.

Il arrive que dans un gène la présence d’un acide aminé soit anormale. Par conséquent, tout le sens du message peut en être modifié, entraînant des répercutions à différents niveaux de notre corps.

Malgré la protection, 3 modifications pouvant intervenir dans l’ADN ont été répertoriées :

  • Insertion : un nucléotide s’ajoute dans le gène, décalant le cadre de lecture. Cette mutation peut être représentée comme suit : le message “AUG CCC UGG UGA” ayant subit une mutation par insertion devient “AUG CCC UGA GUG A”. Ici, le codon UGA est responsable de la fin de la lecture du gène. Dans ce cas, la mutation stoppe la lecture du gène plus tôt que prévu. Il manque un acide aminé : l’intégralité du sens du message porté est changé.
  • Délétion : un nucléotide est supprimé dans le gène. Par exemple, le message “AUG CCC UGG UGA” devient ‘AUG CCC UGU GA”. Ici, il n’existe plus de codon stoppant la lecture du gène. Le message est donc plus long que la normale car trop d’acides aminés vont être lu : l’information transmise est totalement différente.
  • Substitution : un nucléotide est échangé avec un autre. Par exemple, “AUG CCC UGG UGA” devient “AUG CCC UGC UGA”. Ainsi, la signification d’un des codons est modifiée, altérant la qualité du message. Cette mutation peut être plus ou moins grave selon le nucléotide changé, et la place qu’il occupe dans le gène.

Ces 3 mutations différentes peuvent avoir des conséquences notables. En effet, chaque gène est lu lors de la transcription pour être transformé en ARNm, qui est ensuite traduit lors de la traduction dans le but de synthétiser une protéine, porteuse du message final. Si une mutation n’est pas réparée, la protéine normalement exprimée sera absente ou même différente et apportera donc un ordre différent. Ces modifications protéiques sont observées au travers de maladies neurodégénératives comme Alzheimer (modification de la protéine tau).

Cependant, les mutations sont observées par milliers chez chaque individu présent sur cette planète. Certaines restent inoffensives (comme les grains de beauté par exemple), tandis que d’autres sont réparées grâce à des mécanismes spécifiques (système BER par exemple).

La thérapie génique, qu’est-ce que c’est ?

Les mécanismes énoncés (transformation de l’ADN en ARNm, traduction, réparation) sont tous sollicités dans la thérapie génique. Elle offre ainsi aux “condamnés” une porte de sortie, une guérison possible.

La thérapie génique est une technique médicale dont on parle de plus en plus aujourd’hui. Elle vise à contrôler les mécanismes cellulaires naturels grâce à la manipulation génétique d’ADN prélevé dans le corps du patient. De cette manière, elle pourrait soigner des maladies (ou pathologies) dont les causes diffèrent : maladies infectieuses, monogéniques, hématologiques et même cancers. Cette variabilité des causes pathologiques demande plus de travail de la part des cliniciens. En effet, les pathologies et leurs conséquences doivent être connues pour que des mécanismes précis soient repérés, identifiés et sollicités. Ceci permet d’éviter tout risque secondaire.

Vaincre le SIDA (VIH), une maladie infectieuse

Notre corps produit des cellules capables d’identifier des éléments menaçants (antigènes). Lorsque ces cellules rencontrent un antigène, elles l’identifient puis rejoignent un lieu réservé à l’activation de lymphocytes T (LT), spécifiques. Par la suite, les lymphocytes activés migrent jusqu’au lieu où se trouve les antigènes et participent à leur destruction.

Cependant, lorsque le patient est atteint par le VIH (SIDA), les LT spécifiquement activés pour vaincre le virus en deviennent la cible. En effet, celui-ci se sert des LT pour se reproduire, nuisant fatalement à cette cellule. La défense produite par le corps du patient est alors anéantie, laissant cette maladie s’aggraver jusqu’à la mort de la personne.

Globule blanc et lymphocytes ( source : Il était une fois... la vie)

Globule blanc et lymphocytes ( source : Il était une fois… la vie)

Les seules médicaments utilisées lors de l’atteinte de cette maladie servent à stopper l’évolution de la maladie. Mais elles ne la guérissent pas pour autant. La thérapie génique est la première à proposer une solution réalisable en plusieurs étapes :

  • Prélèvement d’une cellule souche dans la moelle osseuse, à l’aide d’une ponction. Cette cellule souche est avantageuse dans le sens où elle ne s’est pas encore spécialisée et qu’elle peut donc encore se multiplier. La prélever nous permet de s’assurer que la modification réalisée sera présente en grand nombre et sur le long terme.
  • Insertion d’un gène spécifique. En insérant ce gène, on permet à la cellule de développer une protection contre le VIH. Cette résistance lui laisse tout de même sa sa capacité de défendre le corps contre les antigènes. Lors d’une attaque du VIH, ces cellules seront aptes à réagir et à défendre le corps jusqu’à sa guérison.
  • Réinjection de la cellule prélevée et modifiée, dans le corps de la personne. Celle-ci, en se multipliant, serait donc à l’origine d’une colonie de LT spécifiques, tous résistants au VIH. Le système immunitaire de la personne peut donc contrer l’attaque.

Les essais cliniques menés pour la vérification de l’efficacité de ce procédé sont encore en cours. Mais les résultats observés jusqu’ici sont prometteurs, et laissent entrevoir une guérison possible pour la majorité des patients atteints du VIH.

Cette manière de procéder n’est qu’un exemple, montrant de quoi est capable la thérapie génique. Celle-ci peut être utilisée dans le traitement (futur) d’autres types de maladies, où les résultats dans ces essais cliniques sont également encourageants (mucoviscidose, cancer…).

Cependant, on observe certains risques lors de manipulations.

Les risques de la thérapie génique

Utiliser la thérapie génique n’est pas sans risque. Ceci explique l’utilité des essais cliniques et du temps important nécessaire pour les réaliser.

Même si nous connaissons de plus en plus de choses en ce qui concerne la génétique, il persiste une part de mystère. Ainsi, ne la maîtrisant pas, on observe parfois des conséquences, effets secondaires au traitement initial :

  • Multiplication anarchique des cellules : les cliniciens utilisent des cellules souches de l’organisme, afin de les modifier avant de les réinjecter. De nouveau à l’intérieur du corps, ces cellules se multiplient. Mais il arrive parfois qu’un gène de cette cellule soit endommagé : la multiplication cellulaire anarchique induite créé un “cancer”. C’est de cette manière que des leucémies sont survenues lors d’essais cliniques.
  • Mauvaises cibles : il arrive également que les cellules manipulées par les cliniciens puis réinjectées dans le corps, se dirigent vers des organes normalement non ciblés. C’est de cette manière que l’on peut observer des dysfonctions.

Cette liste n’est pas exhaustive, mais elle nous enseigne que la thérapie génique doit être considérée avec attention.

Les résultats des essais cliniques utilisant la thérapie génique sont encourageants. Ils offrent une nouvelle voie à la médecine, nous présentent de nouvelles opportunités. Mais elle doit être utilisée avec précaution tant au niveau de la manipulation qu’au niveau éthique. En effet, une telle réussite pourrait bien être utilisée à des fins douteuses.

Merci beaucoup de nous avoir lu jusqu’à la fin. Si vous avez des questions à propos de cet article ou que vous souhaitez en savoir plus, n’hésitez pas à écrire un commentaire !

Etudiante en psychologie à l’université de Nîmes et rédactrice stagiaire chez . Intéressée particulièrement par la psychologie cognitive et la neuropsychologie.

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