En médecine moderne, le mot «gène» clignote dans toutes sortes de contextes et de conjugaisons. Il y a la génétique et la génomique. Il y a la métagénomique, le génie génétique, la prédiction génétique et le génotypage moléculaire. Il est facile de confondre les différentes branches de la science de l'ADN si vous ne le faites pas vous-même, mais vous avez probablement entendu parler d'une sous-catégorie qui a beaucoup fait surface dans les médias ces dernières années: la thérapie génique. Qu'est-ce que la thérapie génique? Il s'agit de l'utilisation médicale du matériel génétique.
Pour comprendre ce que tout cela signifie et pourquoi cette thérapie est si puissante, vous devez commencer par une petite introduction aux gènes eux-mêmes. Les gènes résident dans le génome bien protégé de la cellule, une bibliothèque de plans qui permettent à chaque être vivant d'évoluer et de se reconstruire comme il se doit. Pour mettre leur code en pratique, la plupart des gènes doivent être «traduits» en protéines - le code ADN détermine l'ordre des acides aminés qui doivent être ajoutés à la chaîne, qui est ensuite repliée dans la forme donnée par la séquence. C'est à travers cette structure tridimensionnelle repliée que la protéine remplit sa fonction dans la cellule.
Donc, si vous voulez changer ce qui se passe dans la cellule, vous pouvez le faire en changeant l'ADN, qui code la forme de la protéine qui agit comme un exécuteur. Et s'il y a un problème de dosage, comme une copie d'un gène au lieu de deux, nous pouvons augmenter le rendement protéique en plaçant notre propre deuxième copie. Dans tous les cas, nous modifions les gènes disponibles pour la machinerie régulière de fabrication de protéines de la cellule pour modifier le comportement des cellules.
Cela semble simple. Mais est-ce si simple à faire? Bien sûr que non.
Premièrement, il est très difficile d'adapter des gènes nouveaux ou modifiés dans les cellules qui doivent être corrigées. Les cellules ont été spécialement développées pour éviter que cela ne se produise - les scientifiques doivent pirater des virus qui ont évolué pour pénétrer dans la cellule à cette fin. Mais ils ne sont toujours pas parfaits; chaque cellule de votre corps a sa propre copie du génome, complète et (pour la plupart) identique aux autres, et il est impossible de changer chaque cellule de votre corps. Même si nous réussissons à modifier des millions d'exemplaires de votre génome, des milliards d'entre eux resteront intacts.
Ainsi, les applications les plus anciennes et les plus importantes de la thérapie génique impliquaient des tubes à essai - un échantillon de moelle osseuse a été prélevé sur un patient, le gène d'intérêt a été modifié, puis les cellules corrigées ont été réinjectées dans l'hôte. Cela avait tendance à ne fonctionner que si les cellules réparées vivaient plus longtemps ou étaient en meilleure santé que leurs homologues naturels, de sorte qu'elles finissaient par évincer les cellules malades et dominaient la population.
Ce n'est que maintenant qu'il est devenu possible de modifier les gènes dans le corps d'un patient vivant. La thérapie génique est maintenant la meilleure pour traiter les problèmes qui affectent un type de cellule spécifique, un nombre limité d'entre eux. Le problème génétique que nous résolvons peut rester dans les cellules intactes restantes, mais s'il ne les utilise pas pour fonctionner, il n'est pas considéré comme un problème médical. Certains types de cellules hépatiques et de cellules ciliées cochléaires des oreilles de mammifères sont cités comme exemples de cellules cibles actuelles.
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Dans les deux cas, un nouveau traitement avec le virus peut «infecter» une proportion suffisamment élevée d'une population cellulaire spécifique avec notre gène thérapeutique pour que l'effet souhaité se produise. Certaines méthodes de thérapie génique placent simplement un gène médical dans le noyau d'une cellule hôte, où il résidera et produira des protéines, comme il le ferait naturellement. Cependant, à long terme, cela ne fonctionne qu'avec des cellules qui ne se divisent pas avec le temps, comme les neurones. Si les cellules se divisent, comme la plupart des cellules, notre gène peut coller au génome de la cellule hôte ou être en retard chaque fois que la cellule se reproduit.
La principale technologie pour réaliser ce type d'épissage est appelée CRISPR; l'abréviation signifie de courtes répétitions palindromiques, régulièrement disposées en groupes. L'important est que si notre gène est inséré avec la protéine CRISPR et le système ARN, le gène sera épissé dans le génome où vous le souhaitez. Les cellules vont se diviser et reproduire le gène incorporé comme s'il était là depuis le début.
Il est important de se rappeler qu'en corrigeant un problème génétique, on ne change rien à l'héritabilité de la maladie. Corriger la surdité en modifiant l'ADN dans les cellules ciliées cochléaires, par exemple, ne réduit pas la probabilité de transmission de la maladie à la progéniture.
