Thérapie géniqe

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█ Un dépistage effectué sur chaque nouveau né est effectué depuis 2004. Ce test consiste à effectuer une prise de sang au 3ème jour après la naissance et d’analyser le taux de trypsine ( enzyme pancréatique jouant un rôle dans la “digestion” des protéines, déficiente chez les individus malades ).

Avant cela, En cas de symptômes évoquant une mucoviscidose, on pratiquait le test de la sueur qui permet d'établir un diagnostic après deux mesures indépendantes. Il mesure le taux d'ions chlorure et sodium contenus dans la transpiratio[g][h][i][j][k][l]n

Il est cependant également possible d’effectuer des tests génétiques prénataux lorsqu’il existe des risques importants de transmission de la maladie à l’enfant ( en cas d’antécédents familiaux etc. ). Dans le cas de la mucoviscidose, on pratique l’amniocentèse ( prélèvement de tissus du placenta sur lesquels seront faites les analyses ). Afin ensuite d’analyser ces prélèvements, on peut alors, après avoir déterminé une “enzyme de restriction” capable de découper les brins d’ADN à certains endroits spécifiques déterminés par une suite de nucléotides précis. Ainsi, en choisissant une enzyme de restriction capable de découper la séquence génétique au niveau des mutations, il est alors possible de différencier grâce au nombre et aux tailles les morceaux de la séquence d’ADN étudiée obtenus à une séquence témoin en utilisant la technique de l’électrophorèse. Cela consiste à placer les suites de nucléotides sur une plaque bipolaire. Les nucléotides composants ces morceaux de brins d’ADN étant chargés négativement, ils vont migrer vers le pôle positif ( anode ) et se séparer du fait de la variété de tailles des morceaux étudiés. Il est alors facile de les comparer à un échantillon sain et de valider ou d’infirmer l’hypothèse de la mucoviscidose.

PARTIE 2 :

Traitement : comment la thérapie génique s’applique-t-elle à la mucoviscidose ? quels vecteurs sont utilisés ? comment l’information génétique qu’ils transportent peut-elle permettre de guérir les patients ou d’allonger leur espérance de vie ?

█ Des essais thérapeutiques ont débuté dès que le gène CFTR a été découvert. Ceux-ci ont pour but de soigner la maladie en apportant le bon gène et donc des protéines normales aux cellules productrices du mucus. Ils ont été réalisés avec les vecteurs les mieux connus à l’époque, c’est-à-dire avec des vecteurs viraux et plus particulièrement les adénovirus et les AAV. Ces essais se sont soldés par des échecs car le traitement provoquait systématiquement des réactions inflammatoires chez les malades puisqu’il fallait faire entrer le vecteur in vivo directement dans les poumons. Cependant, la thérapie génique reste porteuse d’espoir.

En effet, en 2015 les résultats obtenus par un groupe de chercheurs britanniques sont encourageants.

Pour obtenir cette amélioration, certes faible, mais qui marque une progression tout de même, les chercheurs ont changé de vecteurs. Ils ont utilisé des vecteurs synthétiques, des liposomes, dont le nom est GC67A. Ces vecteurs sont composés d’une bicouche qui protège l’ADN plasmidique contenant le gène sain grâce aux interactions et aux charges partielles après un simple mélange aqueux car les molécules constituant la bicouche (les lipides) ont une tête hydrophile polaire et une queue hydrophobe.

█ La tête polaire leur permet de créer des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau, elles-mêmes polaires. La polarité de la molécule d’eau s’explique par la différence d’électronégativité (capacité à attirer les électrons) entre les atomes d’hydrogène, moins électronégatifs, et l’atome d’oxygène, ce qui crée des charges partielles dans la molécule : δ+ sur les atomes d’hydrogène et 2δ- sur l’atome d’oxygène. De plus, le centre des charges partielles positives G+ et le centre des charges partielles négatives G– ne sont pas confondus, donc la molécule est bien polaire, favorisant ainsi la solubilité des phospholipides dans l’eau en raison des forces de cohésion intermoléculaires accrues par la présence de liaisons hydrogène. Lorsqu’on les place dans l’eau, les phospholipides vont s’organiser de telle manière que seule la zone hydrophile sera en contact avec l’eau. Si on les force à se mélanger à ce liquide, ils vont former une bicouche lipidique dans laquelle les acides gras hydrophobes se font face (et l’ADN est placé dans le centre aqueux, il est ainsi protégé). Le liposome est peu coûteux à produire et est relativement efficace comparé aux vecteurs utilisés lors des précédents essais.

█ Les vecteurs sont administrés par aérosol dans les voies respiratoires du patient. La zone à traiter est assez étendue et difficile d’accès. Les vecteurs pénètrent ensuite dans les cellules ciblées par endocytose. Ce phénomène est permis premièrement par une complémentarité de charges entre le vecteur, chargé positivement, et la membrane cellulaire, chargée négativement, et deuxièmement par la complémentarité de formes entre les protéines présentes à la surface de l’enveloppe du vecteur et les récepteurs présents à la surface de la membrane cellulaire. L’information génétique apportée par le vecteur est ensuite libérée dans le cytoplasme de la cellule

█ Le gène thérapeutique entre dans le noyau où il sera exprimé. La protéine fonctionnelle ainsi produite sera alors amenée jusqu’à la surface de la cellule où elle jouera son rôle de canal chlore.

Bien qu’elle permette des améliorations notables, cette méthode ne permet pas une guérison complète puisque l’information génétique corrigée ne fait que s’ajouter à celle défectueuse. De plus, le gène thérapeutique ne parvient à s’insérer que dans 3 à 5% des cellules. Les inhalations doivent cependant être répétées régulièrement puisque les cellules ciblées ont une durée de vie relativement courte. La protéine normale est ainsi présente dans les cellules pendant environ 14 jours.

█ Pour permettre une correction durable de l’information génétique, de nouvelles thérapies (dont SmaRT : Spliceosome-mediated RNA trans-splicing) ont été mises au point. Le gène thérapeutique serait alors intégrée dans l’information génétique du patient à la place du gène défectueux. La thérapie génique est alors dite intégrative.

L’espérance de vie des individus touchés par la mucoviscidose est passée de 7 ans dans les années 1960 à