La thérapie génique est l’un des domaines de recherche les plus connus dans notre pays du fait de sa médiatisation. Mais au-delà des considérations économiques et médiatiques, comment fonctionne-t-elle ?
Tout commence en 1978, lorsqu’on parvient à isoler les premiers gènes humains pour les étudier et comprendre leur fonctionnement. C’est au cours des années 1980 que l’on associe le dysfonctionnement de certains gènes à des maladies et que l’on commence à parler de thérapie génique. Au début des années 1990, la thérapie génique est alors porteuse de très grands espoirs : elle soignerait non seulement les maladies héréditaires, mais aussi les cancers ou le sida. Les scientifiques se heurtent cependant à de nombreux problèmes : le procédé est encore loin d’être maîtrisé, et les résultats se font attendre.
Littéralement, on comprend bien le sens de « thérapie génique ». Mais pourquoi soigner les gènes, à quoi servent-ils ?
On trouve les gènes dans le noyau de toutes nos cellules. Ce sont des unités d’information génétique codées sur de longues molécules l’ADN (Acide Désoxyribonucléique) appelées chromosomes. On dit qu’un gène s‘exprime lorsqu’il est actif et qu’il commande la fabrication de « sa » protéine. Selon l’expression des gènes d’une cellule, celle-ci se spécialise puis se regroupe avec celles du même type pour former des tissus, puis des organes. Le corps humain abrite environ 220 types de cellules spécialisées.
Le rôle des gènes est donc primordial car c’est leur expression (ou leur absence d’expression) qui conduit à la fabrication et au fonctionnement d’un organe. En règle générale, lorsqu’un gène est défectueux, il produit une quantité insuffisante de protéines, ce qui peut causer certaines maladies comme les myopathies ou les cancers.
Le principe de la thérapie génique
En théorie, le principe est simple. Pour réparer un gène défectueux, il suffit d’introduire dans le noyau de la cellule cible malade un brin d’ADN codant pour ce gène. Si l’on parvenait à corriger in-situ les défauts génétiques, les chercheurs pourraient donc guérir n’importe quelle maladie génétique.
On peut aussi contrecarrer un processus pathologique en apportant un gène-remède dans une cellule saine. On parle alors d’ADN-médicament.
Mais les scientifiques se sont vite aperçus qu’il était très difficile de maîtriser de telles méthodes. En effet, pour réparer un gène défectueux il faut utiliser un transporteur qui amène son homologue sain jusqu’à la cellule dans laquelle il se trouve – et surtout pas une autre – sans faire de dégât autour. Les recherches se concentrent donc autour de ce moyen de transport appelé vecteur, afin d’en améliorer l’efficacité.
Les vecteurs viraux et non viraux
Certains vecteurs sont présents dans la nature depuis des millions d’années et nous avons tous déjà fait leur connaissance : ce sont les virus, des parasites qui ont besoin de cellules hôtes pour se multiplier.
Vecteurs viraux
En pénétrant dans nos cellules ils mélangent leur matériel génétique au nôtre dans le but de nous nuire. Dans le cas de la thérapie génique, ils peuvent aussi servir au transport d’un gène sain vers sa cible.
Mais plusieurs précautions doivent être prises pour pouvoir les utiliser sans danger . Il faut d’abord atténuer leur virulence pour que leur introduction dans le corps d’un patient n’engendre pas de nouvelles pathologies. Ensuite, il est nécessaire de diminuer leurs pouvoirs antigéniques afin d’éviter les réactions immunologiques (formation d’anticorps, mobilisation des lymphocytes, etc.). Pour finir, il faut impérativement accorder les antigènes de surface du virus avec ceux des cellules cibles, pour qu’ils ne se trompent pas de cellules à traiter.
Vecteur non viraux
La manipulation des virus étant extrêmement délicate, les chercheurs explorent d’autres pistes pour le transport des gènes correcteurs. Ils fabriquent des vecteurs synthétiques à base de protéines, de lipides ou de polymères cationiques – des particules inertes, donc inoffensives. Malheureusement, elles sont actuellement beaucoup moins efficaces que les virus : il faut au moins 100 000 molécules d’ADN par cellules cibles pour qu’une seule séquence (codant un gène) ne parvienne à pénétrer le noyau. Et de telles concentrations posent des problèmes de toxicité.
Les modes de traitements de la thérapie génique
Comme pour tous les traitements, la question du mode d’administration se pose. Actuellement, on utilise deux méthodes d’introduction de gènes chez les malades :
Ex vivo
Il s’agit d’extraire des cellules à traiter au patient puis d’y insérer les gènes modifiés à l’aide de vecteurs. Une fois saine, les cellules sont réintroduites dans l’organisme. C’est la méthode la plus utilisée.
In vivo
Les chercheurs utiliseront cette méthode quand les vecteurs seront parfaitement maîtrisés. Elle consiste à injecter directement dans la circulation sanguine du patient le vecteur portant le gène thérapeutique. Quand le vecteur de transfert est directement introduit dans le tissu cible (la trachée et les bronches pour les patients atteints de mucoviscidose par exemple), on parle d’injection in situ.
Conclusion
La thérapie génique a suscité et suscite encore (via le Téléthon par exemple) de grands espoirs pour beaucoup de malades. Mais les multiples difficultés rencontrées par les chercheurs ont freiné considérablement sa mise en pratique. Les problèmes éthiques sont tels que certains scientifiques réclament un moratoire pour prendre du recul avant de continuer leurs travaux.
Et tandis que la recherche en thérapie génique s’essouffle, d’autres se tournent vers un domaine en pleine émergence, la thérapie cellulaire, qui utilise les cellules souches.
