Le rôle principal du gène consiste à envoyer les instructions nécessaires à la fabrication des protéines. Éléments constitutifs de l'organisme, les protéines remplissent des fonctions importantes comme la réparation des tissus ou la coagulation du sang.

Il faut penser l' ADN comme le langage utilisé pour nos instructions génétiques. L'ADN est constitué de composants appelés bases nucléotidiques qui sont comparables aux lettres d'un mot. Vous devez disposer des bonnes bases nucléotidiques, dans le bon ordre, pour que le gène puisse remplir sa fonction normale de production de protéines.

ADN signifie acide désoxyribonucléique. Les 4 bases nucléotidiques responsables de la construction des gènes sont l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Ces nucléotides s'associent : A avec T et C avec G.

On les trouve dans nos chromosomes, qui contiennent des dizaines de milliers de gènes connus. Vos chromosomes se situent dans une structure appelée le noyau, qui commande les cellules qui composent votre corps.

Les cellules humaines contiennent généralement 23 paires de chromosomes. Chez l'homme et la femme, 22 de ces paires se ressemblent. La 23e paire, qui définit les chromosomes sexuels, diffère entre l'homme et la femme. Les femmes ont deux copies du chromosome X tandis que les hommes ont une seule paire de chromosomes X et Y.

Les maladies génétiques sont le résultat de mutations ou de variations dans la structure d'un gène. Bien que généralement transmises par les parents biologiques, ces mutations peuvent parfois survenir spontanément. La mucoviscidose et l'hémophilie sont des exemples de maladies génétiques.

Dans le cas de l'hémophilie A, le gène responsable de la production du facteur VIII est muté. Ce gène se trouve dans le chromosome X. Les hommes n'ayant qu'un seul chromosome X, une copie du gène muté suffit à causer l'hémophilie. Ce qui explique le nombre de cas plus élevé chez cette population.

Dans de rares cas, il arrive que des femmes n'ayant qu'un seul chromosome affecté présentent des symptômes d'hémophilie. Mais comme les femmes ont deux chromosomes X, il faudrait que les deux chromosomes présentent la mutation pour qu'elles soient gravement affectées par la maladie. Toutefois, les femmes qui ne présentent aucun signe ni symptôme d'hémophilie sont souvent considérées comme « porteuses », car elles peuvent transmettre le gène muté à leurs enfants.

Une mutation peut affecter les instructions génétiques dans votre corps. Les instructions pouvant être manquantes ou erronées, la production des protéines s'en voit affectée. Ce qui peut entraîner la production d'une protéine qui ne fonctionne pas correctement ou, dans certains cas, la protéine n'est pas produite du tout.

Les mutations peuvent prendre la forme de paires nucléotidiques modifiées, d' ADN supplémentaire là où il n'a pas sa place, d'ADN manquant ou d'ADN répété.

Chez les personnes atteintes d'hémophilie A ou B, la mutation génétique affecte la capacité de l'organisme à produire une protéine appelée facteur VIII ou facteur IX, respectivement. Ces protéines sont essentielles à la coagulation du sang.

IL EXISTE 3 FORMES DE TROUBLES GÉNÉTIQUES

Les 3 types de maladies génétiques sont les maladies monogéniques, les maladies multigéniques et les maladies chromosomiques.

• Les maladies monogéniques, comme l'hémophilie, sont la conséquence d'une mutation dans un seul gène. Parmi d'autres exemples sont considérés la fibrose kystique et la maladie de Huntington
• Les maladies héréditaires multifactorielles, ou maladies multigéniques, se développent à partir de multiples petites mutations génétiques et peuvent être responsables des maladies les plus courantes que nous connaissons, comme les maladies cardiaques et le diabète
• Les troubles chromosomiques correspondent à des changements dans le nombre ou dans la structure même des chromosomes. Le syndrome de Down est le trouble lié à une anomalie numérique le plus courant

En d'autres termes, la thérapie génique fait l'objet de recherches cliniques en vue d'en faire une solution qui vise à utiliser les gènes pour traiter ou prévenir la maladie.

En d'autres termes, la thérapie génique fait l'objet de recherches cliniques en vue d'en faire une solution qui vise à utiliser les gènes pour traiter ou prévenir la maladie.

Plusieurs approches de la thérapie génique sont à l'étude. La thérapie génique peut consister à tenter de réparer ou de remplacer un gène muté, à désactiver un gène muté qui cause des problèmes ou à introduire une copie fonctionnelle du gène dans l'organisme pour aider le corps à produire la protéine affectée.

• Avec la méthode du transfert de gène, un gène fonctionnel est inséré dans une cellule dans l’intention qu’il fonctionne à la place du gène muté. Des méthodes virales, chimiques et physiques sont à l'étude pour le transfert de gènes. Le transfert du nouveau gène s'effectue à l'intérieur du corps (in vivo) après administration systémique, souvent au moyen d'une injection IV. Le matériel génétique d’origine présent dans les chromosomes est destiné à rester inchangé. Le transfert de gènes ne consistant pas à remplacer ni à modifier le gène existant, le gène muté reste transmissible aux générations futures.
• La thérapie génique ex vivo, une forme de thérapie cellulaire, se déroule en dehors du corps. Pour commencer, les cellules affectées sont retirées du corps par biopsie. En laboratoire, le matériel génétique fonctionnel est introduit dans les cellules pour être ensuite redistribué dans le corps du patient

• Dans l'édition génétique, l'idée est d'apporter des changements à l'ADN original. Cette technique permet de réparer l'ADN original ou d'ajouter un nouvel ADN à un endroit spécifique. Les nucléases à doigt de zinc et CRISPR (« courtes répétitions en palindrome regroupées et régulièrement espacées ») sont des méthodes d'édition de gènes faisant actuellement l'objet de recherches.

La thérapie génique a été étudiée comme approche thérapeutique potentielle depuis plus de 50 ans. Au cours de la dernière décennie, la FDA et l'AEM (Agence européenne des médicaments) ont approuvé le recours aux thérapies géniques pour les maladies génétiques. La thérapie génique fait actuellement l'objet de recherches dans le cadre de nombreux essais cliniques portant sur divers troubles génétiques, dont l'hémophilie A et B, mais n'a pas encore été jugée suffisamment sûre et efficace.

Pour en savoir plus sur les recherches futures, actuelles et passées en thérapie génique, consultez ClinicalTrials.gov

CHRONOLOGIE DE LA THÉRAPIE GÉNIQUE

RECHERCHE EN COURS

La thérapie génique fait actuellement l'objet d'essais cliniques afin de déterminer les éventuels risques et avantages liés au traitement.

Actuellement testée sur divers troubles, y compris l'hémophilie A et l'hémophilie B, cette méthode vise à introduire un gène fonctionnel destiné à permettre à l'organisme de produire la protéine dont il a besoin.

Le processus de transfert de gènes commence lorsqu'une copie fonctionnelle d'un gène muté est créée en laboratoire. Le gène fonctionnel est développé pour contenir les instructions de production d'une protéine nécessaire.

CONSTRUCTION D'UN VÉHICULE DE TRANSPORT

Le gène fonctionnel doit maintenant être introduit dans l’organisme. Pour protéger le gène et l'aider à s'introduire dans l'organisme, un véhicule de transport est créé à partir d'une enveloppe virale.

Cette enveloppe virale est conçue de façon à être dépourvue de tout gène viral à l'intérieur. Une fois le gène fonctionnel inséré dans le véhicule de transport, on appelle la combinaison des deux un vecteur thérapeutique.

Les virus utilisés dans le transfert de gènes comprennent les adénovirus, les virus adéno-associés (AAV) et les lentivirus. Pour certaines thérapies géniques basées sur les AAV, les patients intéressés pourront avoir à réaliser un simple test sanguin pour déterminer leur éligibilité. Les analyses permettront d'identifier la présence d'anticorps AAV, susceptibles de réduire l'efficacité du traitement.

Des études en cours évaluent également la réponse immunitaire de l'organisme à la thérapie génique.

DÉLIVRANCE DU GÈNE FONCTIONNEL

Le vecteur thérapeutique est conçu pour diriger le gène fonctionnel vers un tissu déterminé. Pour l'hémophilie A et B, le foie est ciblé parce qu'il le site principal de production des protéines nécessaires à la coagulation du sang. Dans d'autres cas, comme pour la maladie de Huntington, le cerveau est l’organe ciblé.

Lorsque le gène fonctionnel est placé à l'intérieur de l'AAV, un ADN supplémentaire est inclus pour lui permettre d'agir et de favoriser la production de la protéine uniquement dans les cellules ciblées. La recherche essaie de comprendre dans quelle mesure l'AAV peut transmettre le gène fonctionnel aux autres tissus de l'organisme.

PRODUCTION DE PROTÉINES

Une fois introduit dans le corps, le nouveau gène est conçu pour fonctionner à la place du gène qui ne fonctionne pas correctement. En cas de succès, ce nouveau gène a pour objectif de fournir des instructions pour que l'organisme produise la protéine dont il a besoin. Dans le cas de l'hémophilie, le foie est ciblé pour produire les protéines.

Le nouveau gène fonctionnel entre dans le noyau des cellules ciblées. Là, on s'attend généralement à ce qu'il réside sous la forme d'un épisome, c’est-à-dire un morceau circulaire d'ADN, à l'extérieur des chromosomes. Le transfert de gènes ne consistant pas à remplacer ni à modifier le gène existant, le gène muté reste transmissible aux générations futures. Dans certains cas, le gène s'intègre directement à l'ADN existant. Des recherches sont en cours pour mieux comprendre le taux et l'impact de cette intégration.

GARDER LE CONTACT AVEC L'ÉQUIPE SOIGNANTE

Pour optimiser la réponse à la thérapie génique et évaluer sa sécurité d’emploi, il pourra être important de suivre l'évolution des patients après traitement.

Des essais cliniques tentent de comprendre l'impact de la thérapie génique sur le corps humain. Veuillez lire la section « QUELS SONT LES RISQUES DE LA THÉRAPIE GÉNIQUE ? ».

La thérapie génique vise à traiter des mutations spécifiques dans les instructions génétiques d'un individu, permettant à l'organisme de produire les protéines fonctionnelles dont il a besoin.

Parmi ses objectifs, la thérapie génique vise à introduire des gènes fonctionnels dans l'organisme pour tenter de cibler les mutations responsables des maladies génétiques.

PRODUCTION DE PROTÉINE

De plus, les recherches se penchent sur un moyen pour le nouveau gène fonctionnel d'aider l'organisme à produire la protéine dont il a besoin et fonctionner correctement. Dans le cas de l'hémophilie A ou B, l'objectif est par exemple de permettre à l'organisme de produire du facteur VIII ou du facteur IX, respectivement, de manière entièrement autonome.

RÉDUIRE POTENTIELLEMENT LE BESOIN DE TRAITEMENT

Des recherches en cours visent à déterminer si la thérapie génique pourrait permettre à l'organisme de produire ses propres protéines fonctionnelles, réduisant ou éliminant ainsi le recours au traitement habituel.

DES SYMPTÔMES RÉDUITS VOIRE ÉLIMINÉS

Des études tentent de définir si la thérapie génique pourrait éliminer, ou du moins réduire, la prise en charge systématique de la maladie. Les patients pourraient alors voir leur qualité de vie (physique, mentale et émotionnelle) s'améliorer. Si la thérapie génique ne peut pas traiter les dommages préexistants, elle peut toujours en atténuer la progression.

Tous ces objectifs, sans oublier les risques associés, sont l'objet de recherches cliniques actuelles chez l'Homme.

Il est important de comprendre que de nombreuses précautions de sécurité sont prises lors du développement de la thérapie génique. Les essais cliniques aux États-Unis sont étroitement surveillés par la FDA (Food and Drug Administration) et les National Institutes of Health. Selon la FDA, plus de 800 nouveaux médicaments expérimentaux de thérapie génique active font actuellement l'objet de dossiers déposés auprès de l'administration. La sécurité du patient est la priorité absolue. Les essais cliniques et les recherches en cours ont permis d'identifier certains risques associés à la thérapie génique. Les efforts continus et l'expérience pourraient révéler d'autres risques encore inconnus.

Le transfert de gènes utilisant un vecteur AAV (virus adéno-associé) vecteur pour produire le nouveau matériel génétique présente plusieurs risques:

• Comme pour n'importe quel virus, le système immunitaire de l'organisme pourrait réagir au vecteur thérapeutique nouvellement introduit comme s'il s'agissait d'un intrus. Une telle réaction du système immunitaire peut entraîner une inflammation et d'autres risques graves.
• Une réaction immunitaire pourrait également réduire, voire annuler, l'efficacité de la thérapie génique. C'est pourquoi les patients intéressés par la thérapie génique font souvent l'objet d'un test diagnostic par prise de sang pour vérifier la présence d'anticorps contre un virus spécifique.
• Bien que l'utilisation d'un vecteur particulier ne soit limitée au transport du nouveau gène vers un type de tissu spécifique, les virus peuvent affecter d'autres cellules qui n'étaient pas ciblées, avec la possibilité de causer des dommages ou d'aggraver la maladie ou l'affection.
• Après l'administration de la thérapie génique, des particules de vecteurs peuvent être éliminées de l’organisme du receveur. Appelé excrétion du vecteur, ce processus a lieu dans les selles, l'urine, la salive et autres fluides corporels excrétés. L'excrétion induit la possibilité de transmettre ces matériaux résiduels à des personnes non traitées (par un contact rapproché). Les études en cours sur la thérapie génique évaluent l’importance de l'excrétion du vecteur.
• Les études à long terme cherchent à connaître l'impact, positif comme négatif, de la thérapie génique sur la santé de l'organe ou des tissus ciblés.
• La thérapie génique peut entraîner une production trop importante de protéines. L'effet de cette surproduction, ou surexpression, pourrait varier selon le type de protéine produite.
• Comme pour tout traitement, la réponse à la thérapie génique peut varier d'un patient à l'autre. La durée de l'efficacité du traitement par thérapie génique est actuellement évaluée dans les études cliniques en cours.

NOUS ESPÉRONS VOUS AVOIR AIDÉS À MIEUX COMPRENDRE LA SCIENCE DE LA THÉRAPIE GÉNIQUE

Nous vivons une époque passionnante où la science connaît une évolution quotidienne. pour ne rien manquer de l'avancée des recherches.