Des premiers séquençages d'organismes aux thérapie géniques


Arabidopsis thaliana ou arabette des dames a été choisi par la communauté internationale des biologistes moléculaires comme plante modèle.

Elle présente le plus petit génome des plantes à fleurs connues avec 125 millions de bases ou de nucléotides.

Le séquençage complet du génome a été obtenu par l'INRA en décembre 2000, comme l'indique le mensuel scientifique Nature. Il compte environ 25 000 gènes. On peut comparer ce génome avec celui d'espèces cultivées apparentées mais plus complexes.

C'est la levure Saccharomyces cerevisiae qui a été décryptée dés 1995.

En ce qui concerne les bactéries, il y en a plus de trente qui sont décryptées.

Pour le règne animal, on connaît le génome de deux organismes : un nématode, et Drosophila melanogaster, la mouche du vinaigre

Enfin, 2000 a vu le décryptage du génome humain à plus de 90 %.

La connaissance des 25 000 séquences pour l'arabette, des 19 000 g7nes du nématode, des 13 600 de la Drosophile et des quelques 30 000 gènes humains va permettre des progrés énormes dans la possibilité de modifier des alléles porteurs de mutations ou favoriser des alléles porteurs de facteurs de résistance, sans commune mesure avec les thérapies actuelles et les techniques d'amélioration des plantes. Cependant, il faut encore plus appliquer le principe de précaution compte tenu des problèmes directs d'éthique en ce qui concerne l'Homme et indirects pour ce qui est des autres êtres vivants.

Arabidopsis thaliana.



Une premiére thérapie génique


La revue "Science" a publié les résultats obtenus à l'Hôpital Necker - Enfants malades à Paris, d'une guérison de deux enfants atteints d'une maladie rare correspondant à un déficit immunitaire grave en liaison avec le chromosome X (nommé DICS-X).

Le Professeur Alain Fischer et le Docteur Maria Cavazzana-Calvo de l'INSERM ont introduit un gène sain dans les cellules souches de la moelle osseuse de deux nourrissons malades de 8 et 11 mois. Ceux-ci ont présenté de nouveau une protection immunitaire et ont depuis une vie normale.

Il convient cependant d'attendre avant de confirmer l'effet durable de cette thérapie.

Il faut souligner qu'il s'agit de cas rarissimes et demandant une autorisation d'essai spéciale. Les conditions médicales de ces traitements impliquent, du point de vue éthique, un stade très avancé de la maladie chez les patients et des mesures draconiennes d'isolement avec toutes personnes.



Quelles voies thérapeutiques ouvrent la connaissance
du génome humain ?

En quoi la réussite du Professeur Fischer est-elle prometteuse
et particuliére ?



L'équipe de Pr. Alain Fischer (hôpital Necker, Paris) a réussi une grande premiére : guérir la maladie mortelle des "bébés-bulles".
(Interview pour "le train du génome", Aventis -Pasteur)


Quelle est au juste la maladie des bébés bulles ?

Ces maladies entraînent un défaut complet du développement des lymphocytes T, qui sont les chefs d'orchestres des réponses immunitaires. De ce fait, les enfants ont des infections extrêmement sévères. En l'absence de traitement, ils meurent dans leur premiére année. Les déficits immunitaires combinés sévères (DICS ou SCID en anglais), comme on les appelle, représentent un cas pour 75 000 naissances, et environ dix cas par an en France.

A quel moment du développement embryonnaire peut-on détecter cette pathologie génétique ?

Dés que l'on a accès à des cellules de l'embryon ou du foetus, il est possible d'identifier la mutation sur une seule cellule. Il existe depuis peu en France un diagnostic préimplantatoire, qui est conseillé dans les situations à risque. On préléve une cellule d'un embryon à un stade très précoce. Par ailleurs, on peut aussi recourir au diagnostic prénatal, réalisé huit à dix semaines aprés la conception. On préléve alors des cellules embryonnaires du placenta. En quelques jours, on sait si la mutation est présente ou non.

Comment avez vous procédé concrétement pour réussir la thérapie génétique ?

En simplifiant, on préléve la moelle osseuse de l'enfant dans les os du bassin. Le but est d'intervenir sur les cellules souches (environ une cellule sur 100 000), avant qu'elles ne se transforment en cellules sanguines spécialisées. On infecte, au laboratoire, ces cellules souches avec le virus, afin d'y placer le gène-médicament. Cela prend quelques jours. Ensuite, elles sont réinjectées chez le patient. Ces cellules souches corrigées produisent les lymphocytes T qui manquent aux bébés bulles.



Des cellules en réserve : les thérapies cellulaires


Les cultures de cellules permettent de faire croître in vitro certains tissus (peau - greffes en cas de brûlures - cartilages des os ...). Le concept d'ingénierie cellulaire vise à la production de tissus (os, vaisseaux sanguins ...).

Certaines cellules de l'organisme ont gardé leur caractère indifférencié (cellules souches ou pluripotentes) : il est possible de provoquer leur différenciation à l'aide de facteurs de croissance (exemple de l'érythropoïétine - EPO - qui induit la transformation des cellules souches en globules rouges).
Il y a là une piste très importante en cancérologie par exemple, mais des problémes éthiques se posent lorsqu'on envisage de prélever les cellules souches sur des embryons, ou de les utiliser pour la reproduction humaine. L'utilisation de cellules pluripotentes provenant d'individus adultes (clonage thérapeutique) est développée actuellement. Elle pose moins de problèmes éthiques.



Biotechnologies et nutrition


Les biotechnologies permettent de produire des vitamines (comme par exemple la vitamine B produite en fermenteur par des souches microbiennes adéquates) et de produire des aliments enrichis ou améliorés sur le plan nutritionnel (voir Biotechnologies et aliments).