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Thérapie génique
La thérapie génique utilise les «gènes comme médicament». Il s'agit d'une approche expérimentale afin de traiter des maladies génétiques pour lesquelles le gène défectueux est fixé, remplacé ou enrichi par un gène sain afin de pouvoir fonctionner normalement. La plupart des maladies génétiques ne peuvent être traitées mais la recherche sur la thérapie génique apporte un certain espoir aux patients et à leurs familles relativement à une guérison possible. Toutefois, cette technologie n'est pas sans risque, et il faudra réaliser un grand nombre d'essais cliniques afin d'évaluer son efficacité et avant qu'elle ne soit utilisée de façon régulière à des fins médicales.
Comment la thérapie génique fonctionne-t-elle?
Pour qu'un nouveau gène pénètre dans le génome d'une cellule, il doit être transporté par une molécule appelée vecteur. Les vecteurs utilisés le plus souvent sont les virus, qui envahissent naturellement les cellules et insèrent le matériel génétique dans le génome de cette cellule. Lorsqu'un virus est utilisé comme vecteur, on retire ses gènes et on les remplace par les nouveaux gènes destinés à la cellule. Lorsque le virus attaque la cellule, il y insère le matériel génétique qu'il transporte. Si le transfert a réussi, la cellule cible transportera maintenant le nouveau gène qui corrigera le problème causé par le gène défectueux.
Parmi les virus pouvant servir de vecteurs, il y a les rétrovirus, comme le VIH, les adénovirus (dont un qui cause le rhume commun), les virus associés aux adénovirus et les virus de l'herpès simplex. De plus, on procède actuellement à l'essai de plusieurs vecteurs non viraux afin de les utiliser dans la thérapie génique. Ces vecteurs comprennent les sphères lipides artificielles appelées liposomes, la liaison de l'ADN à une molécule qui se fixera à un récepteur de la cellule cible, les chromosomes artificiels et l'ADN nu qui n'est pas du tout fixé à une autre molécule et qui peut être inséré directement dans la cellule.
Le transfert réel d'un nouveau gène dans la cellule cible peut se faire de deux façons : ex vivo et in vivo. L'approche ex vivo comporte le transfert d'un nouveau gène dans les cellules qui ont été retirées du patient et cultivées en laboratoire. À la fin du transfert, les cellules sont réimplantées dans le patient, où elles continueront de se multiplier et d'engendrer le nouveau produit génique. L'approche in vivo livre le vecteur directement au patient, alors que le transfert du nouveau gène se produira dans les cellules cibles à l'intérieur de l'organisme.
Applications de la thérapie génique
Les états ou les anomalies découlant de la mutation d'un seul gène sont les meilleurs candidats pour la thérapie génique. Toutefois, compte tenu des nombreux défis que doivent relever les chercheurs travaillant sur la thérapie génique, son application est encore limitée tandis que l'on perfectionne sa procédure.
Avant de pouvoir utiliser la thérapie génique afin de traiter certaines états ou anomalies génétiques, il faut satisfaire à certaines exigences dont celles qui suivent.
- Il faut repérer le gène défectueux et disposer de renseignements sur la façon dont il a donné lieu à l'état ou à l'anomalie, de façon à pouvoir modifier génétiquement le vecteur utilisé et cibler la cellule ou le tissu qui s'impose.
- Il faut également cloner le gène afin de pouvoir l'insérer dans le vecteur.
- Après avoir transféré le gène dans la nouvelle cellule, il faut contrôler son expression (s'il est en activité ou non).
- Il doit y avoir une valeur suffisante afin de traiter l'état ou l'anomalie par la thérapie génique - c'est-à-dire, il y a-t-il une façon plus simple de les traiter?
- L'équilibre entre les risques et les avantages de la thérapie génique pour l'état ou l'anomalie doit se comparer favorablement aux autres thérapies disponibles.
- Il faut disposer de données suffisantes provenant des expériences sur les cellules et sur les animaux afin de démontrer que la procédure elle-même fonctionne et est sécuritaire.
- Si les conditions susmentionnées sont respectées, les chercheurs peuvent obtenir la permission de débuter les essais cliniques de la procédure, qui sont étroitement surveillés par les comités d'examen des établissements et par les agences gouvernementales afin d'en assurer la sécurité.
Les essais cliniques de la thérapie génique réalisés dans les autres pays (par exemple, en France et au Royaume-Uni) ont démontré qu'il existe encore plusieurs facteurs importants qui font que la thérapie génique n'est pas une méthode courante utilisée pour traiter les états et les anomalies génétiques. Même si l'on a réussi à transférer un nouveau gène dans les cellules cibles, cela ne semble pas produire d'effet durable. Cela suppose que les patients devraient être traités à plusieurs reprises afin de contrôler l'état ou l'anomalie. Il y a toujours le risque de réponse immunitaire grave, puisque les cellules immunitaires sont formées afin d'attaquer toute molécule étrangère présente dans l'organisme. Les vecteurs viraux se sont avérés tout un défi parce qu'ils sont difficiles à contrôler et que l'organisme reconnaît immédiatement les virus courants et les attaque. Récemment, les travaux se sont concentrés sur le potentiel des vecteurs non viraux afin d'éviter les complications liées aux vecteurs viraux. Enfin, même s'il existe des milliers de maladies monogéniques, les anomalies génétiques les plus fréquentes sont causées en fait par des gènes multiples, ce qui n'en font pas de bons candidats à la thérapie génique.
Une application prometteuse de la thérapie génique est le traitement du diabète de type 1. Les chercheurs américains ont utilisé un adénovirus comme vecteur afin de livrer le gène du facteur de croissance des hépatocytes aux cellules des îlots pancréatiques extraits de rats. En une journée, les rats contrôlaient mieux leur niveau de glucose sanguin que les rats servant de contrôle. Ce modèle imite la transplantation des îlots chez les humains et démontre que l'ajout du gène du facteur de croissance des hépatocytes améliore grandement la fonction et la survie des îlots.
Au Canada, des chercheurs d'Edmonton, en Alberta, ont également élaboré un protocole afin de traiter le diabète de type 1. Les médecins utilisent les ultrasons afin de guider un petit cathéter inséré dans la partie supérieure de l'abdomen jusqu'au foie. Les îlots pancréatiques sont ensuite injectés dans le cathéter jusqu'au foie. Avec le temps, les îlots sont établis dans le foie et commencent à libérer de l'insuline.
Une autre application de la thérapie génique est le traitement du déficit immunitaire combiné sévère lié à l'X (X-DICS). Les enfants atteints de cette maladie ont une déficience en lymphocytes T et B dans leur système immunitaire et sont vulnérables aux infections. Les chercheurs de la France et du Royaume-Uni, qui savaient que la maladie était causée par un gène défectueux du chromosome X, ont traité 14 enfants en remplaçant le gène défectueux ex vivo. Après avoir reçu les cellules modifiées, on a remarqué une grande amélioration du fonctionnement du système immunitaire ce ces enfants. Malheureusement, plusieurs années après le traitement, deux des enfants ont contracté une forme de leucémie. Des études plus poussées ont révélé que le vecteur avait pénétré dans le gène à un endroit situé à proximité d'un proto-oncogène, ce qui a entraîné la croissance incontrôlée des lymphocytes T. On a mis fin aux essais cliniques jusqu'à ce que l'on conçoive une méthode plus sécuritaire et que l'on en fasse l'essai.
