Biotechnologies et santé : techniques de base et applications
SOMMAIRE
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| PartieV: Les applications | |
On distingue deux grands types de clonage : le clonage reproductif et le clonage thérapeuthique, chacun ayant son champs d'application et sa législation.
Pour en savoir plus sur le clonage
Les différents types de cultures se distinguent par cinq critères:
• cellules libres ou circulantes (cellules sanguines),
• cellules provenant d’un tissu, d’un organe,
• cellules saines ou tumorales ou infectées ou transformées ou transfectées.
Coculture hépatocytes cellules hépithéliales
• culture primaire (nombre réduit de divisions) : le risque majeur est celui associé à la présence d’agents infectieux,
• culture de lignées cellulaires (durée de vie indéfinie) : elles proviennent de tumeurs
spontanées ou de cellules transformées par immortalisation,
• culture de cellules transfectées.
• par un oncogène,
• par un virus (polyome, SV40, virus du sarcome de Rous, virus d’Epstein-Barr…),
• par un produit chimique tel qu’un agent mutagène (nitrosoguanidine, méthanesulfonate
d’éthyl…).
Le risque lié à la culture de cellules immortalisées est donc lié à l’agent utilisé pour
l’immortalisation ainsi qu’à la possibilité d’une éventuelle production de cet agent (s’il est biologique) par les cellules.
• facteurs de croissance,
• facteurs d’attachement,
• autres additifs : vitamines, ions, hormones, protéines de transport, sérum d’origine
humaine ou animale, sang, liquide amniotique…
• agents promoteurs de tumeurs,
• antibiotiques, antifongiques,
• produits génotoxiques : thioguanine, aminoptérine.
La production par les cellules de : protéines, virus, parasites, bactéries.
La culture de cellules en diaporama
Un OGM est défini par la réglementation européenne comme « un organisme dont le matériel génétique a été modifié d’une manière qui ne s’effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle ». La modification en question consiste en le transfert d’un ou de quelques gènes depuis un autre organisme (de la même espèce ou d’une autre espèce), ou l’inactivation de gènes.
Des protéines humaines peuvent être produites par des bactéries, des levures, des cellules en culture, des animaux et des plantes dont le patrimoine héréditaire a été modifié en vue de la production de ces protéines. On parle d'animaux ou de plantes transgéniques. Le terme OGM, organismes génétiquement modifiés, s'appliquent habituellement aux plantes.
La technique la plus répandue aujourd’hui est la culture de cellules dite "en milieu confiné". En fait, on identifie la séquence d’ADN humain qui permet de fabriquer une protéine intéressante. On l’introduit dans des bactéries, des levures ou des cellules animales en culture. L’organisme en question va alors fabriquer le composé avec sa machinerie cellulaire. Il suffit alors de le purifier pour l’utiliser sous une forme facile à administrer. Plus de 80 produits sont fabriqués par cette méthode actuellement : l’EPO et autres hormones telles que l’insuline, la FSH, la LH,..., les interférons. Or toutes ces molécules n’auraient pas pu être produites (ou pas en quantités suffisantes) par d’autres procédés.
La demande croissante de ces nouveaux médicaments incite les scientifiques à envisager des systèmes de production plus efficaces encore. Pour ce faire, il faut non pas modifier génétiquement quelques cellules, mais un animal entier ! On introduit alors le morceau d’ADN dans l’organisme de l’hôte. Puis on s’arrange pour que la molécule d’intérêt soit exprimée par des parties facilement accessibles. Pour les animaux, le lait par exemple est un bon candidat.
L'hormone de croissance humaine a été la première protéine d'intérêt thérapeutique à être produite par une plante transgénique, le tabac, en 1986. Depuis lors diverses autres protéines comme l'interféron alpha, l'érythropoïétine, l'albumine sérique, des anticorps, des enveloppes protéiques de virus, des toxines, ont été produites par le tabac ou d'autres plantes comme la tomate, la pomme de terre, le maïs.
L'avantage des plantes, par rapport aux autres organismes, est de pouvoir produire de grandes quantités de protéines. La production de protéines par les plantes est appelée en anglais "molecular farming", agriculture moléculaire.
Quelle que soit leur source de production, les protéines synthétisées doivent généralement avant d'être utilisables subir une isolation et une purification, voire des modifications post-translationnelles (post-traductionnelles).
On peut aussi utiliser les plantes OGM en vue de créer de nouvelles phytothérapies ou des plantes médicinales plus efficaces.
Méthode thérapeutique, pour l'heure expérimentale, qui repose sur une idée simple : si un gène est responsable d'une maladie, il suffit de remplacer le gène défectueux par le gène intact pour guérir la maladie. La thérapie génique utilise des gènes comme médicaments pour traiter certaines maladies génétiques ou pour modifier un comportement cellulaire. Il s’agit de transférer des gènes dans les cellules des patients afin de produire des protéines thérapeutiques spécifiques nécessaires pour combattre ou corriger les maladies visées.
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Pour en savoir plus sur la thérapie génique
Pour en savoir plus sur l'ATryn
Il y a quelques années, on croyait que la thérapie génique servirait uniquement à remplacer un gène défectueux et à corriger des maladies héréditaires. Toutefois, le temps en a décidé autrement puisque la majorité des essais cliniques de nos jours se fait sur des patients atteints de maladies acquises (voir le tableau ci-joint).
Aujourd’hui, c’est en cancérologie que se déroule le plus grand nombre d’essais cliniques de thérapie génique (près de 80%). Pourquoi observe-t-on une dominance des essais en cancérologie? C'est parce que le nombre de personnes concernées est très élevé et que l'on a pas de traitements efficaces pour de nombreux cancers.
Les tests au service de la santé : il en existe une multitude qu'ils soient à visé préventive, thérapeutique ou curative. Une liste concernant les analyses biologiques est disponible ici.
Les tests ADN au service de la justice
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Document modifié le
26 mai, 2010
