La thérapie génique est une méthode de traitement des maladies génétiques par modification de l’ADn d’une cellule que l’on ne maîtrise pas encore totalement mais qui est très prometteuse.
Son concept date des années 1950, et son premier essai de la fin des années 1980. Le principe est d’insérer un gène via un vecteur, souvent un virus, pour tenter de remplacer ou de complémenter un allèle mutant défectueux par un allèle fonctionnel. Aujourd’hui nous n’en sommes encore qu’à des essais cliniques (bien qu’ils soient très nombreux).Les deux stratégies principales sont le protocole in vivo et le protocole ex vivo. Quelle que soit la technique le but est toujours de modifier génétiquement le patient :
Côté sciences : la folle avancée scientifique
La thérapie génique
La révolution Crispr Cas9
CRISPR Cas9 est une molécule capable de modifier l’ADN : on en connaissait déjà depuis les années 70 (découverte de “ciseaux” protéiques en 1965, mais nous ne sommes pas alors en mesure de les utiliser en choisissant où “couper”) mais CRISPR est révolutionnaire car il est beaucoup plus facile d’utilisation et beaucoup moins cher. Lors de sa découverte, CRISPR Cas9 se révèle être l’outil parfait pour soigner, créer et optimiser. Cas9 désigne une protéine, une enzyme qui provient de séquences particulières d’acides nucléiques dans l’ADN appelées CRISPR : Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, c’est-à-dire “courtes répétitions palindromiques répétées et régulièrement espacées” ; une séquence palindromique étant une séquence d’acides nucléiques qui apparaît identique lorsqu’elle est lue dans un sens sur le premier brin d’ADN (ou d’ARN) et quand la séquence complémentaire est lue dans l’autre sens. Exemple :
Brin A TGTACA
Brin B ACATGT
Crispr Cas 9 en action
L’amélioration de notre être biologique se base sur la folle avancée scientifique qui se déploie depuis le milieu du XXe siècle. Dans les domaines de la médecine et de la génétique, et parallèlement, la combinaison de ces progressions alliées à celles faites en informatique, et en biologie en général amènent à la conjugaison qu’est la convergence NBIC (Nanotechnologies, Biotechnologies, Informatique, sciences Cognitives), paquet explosif pour l’amélioration de l’Homme. Ces méthodes sont découvertes dans un paysage historique où la place de la femme évolue et donc celle de la création de l’enfant aussi : les esprits changent et des lois sont adoptées, permettant l’application de ces avancées scientifiques et ouvrant la porte au nouvel eugénisme et au transhumanisme. Il s’agit ici d’apporter quelques explications plus précises sur la chronologie et le fonctionnement de ces nouvelles technologies. Voici donc un petit aperçu technique de certaines de ces méthodes.
La première étape pour le contrôle des naissances par soi-même fut la légalisation de la vente de produits contraceptifs en 1967 par la loi Neuwirth, après la mise au point de la pillule contraceptive au USA en 1955. En 1958 est développée en Chine la méthode de Karman, méthode d’avortement moins dangereuse et moins chère, qui se popularise dans les années 60, et qui apparaît en France dans les années 70. Au cours de 1971 les femmes militent activement pour le droit à l’avortement, et Le Nouvel Observateur publie le “manifeste des 343 salopes” où autant de célébrités témoignent avoir avorté. Enfin, en 1975 la promulgation de la loi Veil qui légalise l’avortement est adoptée. Depuis, toutes les nouvelles lois et découvertes se montrent en faveur de l’accès à l’avortement et à la contraception qui sont de plus en plus acceptés par la société, et deviennent de plus en plus courants : en 2002 les pharmaciens sont obligés de distribuer gratuitement la pilule du lendemain aux mineures ; en 2004 l'IVG (Interruption Volontaire de Grossesse) médicamenteuse est autorisée chez les gynécologues et certains médecins généralistes pour les grossesses inférieures à cinq semaines ; et enfin en 2014 la loi pour l'égalité réelle entre les femmes et les hommes remplace les mots « [femme] en situation de détresse » issus de loi Veil de 1975 par "[femme] qui ne souhaite pas poursuivre sa grossesse" : l’IVG n’est plus un recours mais un choix.
La PMA, Procréation Médicalement Assistée, aussi AMP, Assistance Médicale à la Procréation, « s’entend des pratiques cliniques et biologiques permettant la conception in vitro, la conservation des gamètes, des tissus germinaux et des embryons, le transfert d’embryons et l’insémination artificielle » En France, elle est autorisée pour les couples hétérosexuels ayant des problèmes d’infertilité ou de stérilité, ou bien dont l’un des deux individus est porteur d’une maladie grave qu’il risque de transmettre à l’enfant, ou à son conjoint, par la procréation naturelle. Elle se veut donc rester dans un cadre strict de recours à une impossibilité de procréer. Ce n’est pour autant pas une technique thérapeutique puisqu’elle ne vise pas à guérir l'infertilité ou la stérilité mais à contourner le problème. Certains sont contre cette pratique car elle dénature l’acte de procréation, en le dissociation de l’action charnelle, comme l’Institut Jérôme Lejeune : “La procréation médicalement assistée est une pratique qui contrevient à la dignité des couples et des enfants en tranchant le lien qui attache le don de la vie à l’union charnelle des couples.”
La PMA désigne plusieurs techniques. Elle est dite homologue lorsqu’elle utilise les gamètes du couple et hétérologue lorsqu’elle fait appel à un donneur extérieur.
Le contrôle des naissances : “un enfant si je veux”
L’insémination artificielle (IA), la plus ancienne, est pratiquée pour la premières fois en 1789 par un chirurgien écossais, et consiste en l’injection directe du sperme dans les voies génitales féminines. Le sperme peut être recueilli le jour de l’IA par masturbation (c’est ce qui est le plus courant), ou bien avoir été recueilli plus tôt et avoir été congelé ; il peut provenir du partenaire (on parle alors d’Insémination Artificielle Intraconjugale, IAC) ou d’un donneur (Insémination Artificielle avec Don de sperme, IAD). Le médecin dépose donc ce sperme dans les voies génitales féminines et les spermatozoïdes remontent vers les trompes où ils rencontrent l’ovocyte : la fécondation a lieu in vivo. Auparavant, pour augmenter les probabilités de grossesse, les ovaires sont soumis à une stimulation hormonale.
C’est la technique la plus simple.
La fécondation in vitro avec insertion d’embryon (FIV) a lieu à l’extérieur du corps de la femme. Le médecin récupère les ovules et les spermatozoïdes qu’il laisse ensemble dans une éprouvette jusqu’à ce que plusieurs embryons soient ainsi conçus, dont l’un sera inséré chez la femme et les autres congelés. Le premier bébé “éprouvette” (c’est-à-dire conçu avec cette technique) est Louise Brown, en 1978.
NBIC
human enhancement
Informatique
Les bits :
l'Information
Les atomes : la matière
Nanotechnologies
Evolution de la part des enfants conçus par fécondation in vitro entre 1981 et 2010
L’ICSI, la fécondation in vitro avec injection intra-cytoplasmique d’un spermatozoïde se différencie par le fait qu’un spermatozoïde choisi par le médecin est directement injecté dans l’ovule : la fécondation est en quelques sortes forcée. Cette technique permet d'obtenir des grossesses chez des couples dans lesquels ce sont les spermatozoïdes de l’homme qui posent un problème d’infertilité : ici un “bon” spermatozoïde est sélectionné exprès. Elle a été inventée en Belgique en 1992 et reprise en France où le premier nouveau-né conçu de cette manière fut obtenu par Jacques Testart en 1994.
En France, les naissances par fécondation in vitro représentent aujourd’hui près de 3% des naissances totales ; c’est une technique qui aboutit à une naissance dans près de la moitié des cas et dont la popularité grandit très vite.
Biotechnologies
Les gènes : le vivant
Sciences Cognitives
Les neurones :
l'intelligence
La convergence NBIC
La convergence dite NBIC, c’est la conjugaison des Nanotechnologies, des Biotechnologies, de l’Informatique et des sciences
Cognitives pour améliorer
(traduction maladroite
de enhance) l'humain.
Les biotechnologies sont définies comme les applications de la science à la vie (bios). Parmi ses applications dans le domaine de l’amélioration de l’humain, il y a surtout le génie génétique, science de la manipulation de l’ADN.
L'Informatique,
dans la convergence NBIC, fait principalement allusion aux Big Data (littéralement grosses données) qui croisent toutes les informations que nous laissons sur la "Toile" , les stockent et éventuellement les décryptent et les analysent. La quantité d'information se
compte aujourd'hui jusqu'en
"exaoctets" , c'est-à-dire
10 puissance 18 octets !
Le Cognitivisme est le domaine d’étude de l’intelligence et du traitement de l’information par le cerveau en général. Le gros chantier qui nous intéresse, c’est celui de l’intelligence artificielle.
Les nanotechnologies
désignent les technologies
d’échelle moléculaire et atomique. C’est une manipulation de la matière atome par atome. Il s’agit de "toutes les techniques permettant de fabriquer de petits objets avec une précision de l'ordre du milliardième de mètre". A cette échelle la matière a des propriétés originales qui permettraient une instrumentalisation spécifique pour observer et surtout manipuler, et peut-être même fabriquer des nano-machines. On imagine qu’elles pourraient s’appliquer à la médecine.
PMA
Le diagnostic prénatal donne la possibilité de détecter chez le foetus un certains nombre d’anomalies ou de maladies génétiques. On en est capable depuis les années 60 mais sa pratique ne prend une réelle ampleur que depuis les trentes dernières années. Comme nous ne sommes pas encore en capacité de soigner le foetus, cela aboutit à une IMG quand le couple le décide.
On peut différencier le dépistage, qui évalue une probabilité, et le diagnostic qui est proposé en cas de risques élevés. Les tests prénataux peuvent être invasifs, c’est-à-dire qu’ils provoquent des lésions sur l’organisme, ou non-invasifs, quand ils n’en provoquent pas.
Le dépistage regroupe l’analyse des facteurs amenant à croire (ou non) que le foetus a de grandes chances de naître avec des malformations ou une maladie génétique. On combine l’âge de la mère, les antécédents familiaux avec l’étude de la morphologie du foetus lors de la première échographie. Dernièrement des nouveaux tests permettent d’analyser le caryotype de l’embryon avec une simple prise de sang chez la mère, généralisant l’utilisation de tests prénataux car bon marché, non-invasif, et, croisé avec les autres statistiques citées plus haut permettant une évaluation du risque de plus en plus précise. En fonction des résultats, un diagnostic peut être proposé au couple.
Amniocentèse
C’est un test invasif. On extrait une faible quantité de liquide amniotique grâce auquel on réalise le caryotype du bébé. C’est la technique la plus courante. On ne peut pratiquer une amniocentèse qu’à partir de la 15e semaine de grossesse.
Biopsie du trophoblaste ou choriocentèse
Le trophoblaste est le tissu qui deviendra le placenta, et il contient le patrimoine génétique du foetus. La choriocentèse extrait un fragment de ce tissu à travers l’abdomen pour l’analyser et déterminer le caryotype du futur enfant. Il se pratique plus tôt que l’amniocentèse : entre la 9e et la 12e semaine de grossesse.
Diagnostics prénataux
Ces deux techniques se pratiquent en insérant une aiguille à travers le ventre et l’utérus, guidée par une échographie.
Ces tests sont surtout connus pour le dépistage de la trisomie 21, qui fait partie des premières maladies que l’on a été en capacité de dépister. En effet, comme nous l’avons dit les diagnostics se basent une analyse du caryotype : il faut donc que l’on connaisse le ou les gènes responsables de la maladie (pour la trisomie 21 c’est relativement simple puisqu’elle n’est dûe qu’à la présence d’un troisième chromosome là où il ne devrait y en avoir que deux).
Test préimplantatoire
Il s’applique dans le cadre d’une fécondation in vitro. Il permet d’analyser le caryotype des cellules des embryons avant leur transfert dans l’utérus de la femme (pour ne transférer que ceux diagnostiqués comme normaux).
En France, le diagnostic préimplantatoire est autorisé depuis 1999, mais réservé aux couples ayant une forte probabilité de donner naissance à un enfant atteint d’une maladie génétique d’une particulière gravité identifiée.
ex vivo, on prélève des cellules souches du patients, auxquelles on insère un vecteur portant le transgène thérapeutique préalablement préparé ; on met ces cellules en culture jusqu’à ce qu’elles expriment le nouveau gène, et alors on les réinjecte au patient. L’idée est que les cellules modifiées prolifèrent et ainsi contribuent à guérir le patient. Mais cette technique ne fonctionne pas lorsque l’on veut traiter un organe dont l’on ne peut pas prélever de cellules souches, comme le coeur ou le cerveau par exemple. A ce moment on utilise la technique in vivo, qui consiste à insérer directement le vecteur portant le gène médicament dans le corps du patient. L’avantage de la technique ex vivo est que le vecteur ne peut atteindre que la population de celules visée (aux débuts de la thérapie génique, des vecteurs viraux ont pénétré dans des organes non-cibles, déclenchant des cancers).
La particularité d’un virus est de pouvoir insérer son propre ADN dans la cellule, et c’est pourquoi ce sont les vecteurs les plus couramment utilisés jusqu’à maintenant.
Les maladies génétiques sont dues à une mutation qui a modifié ou supprimé un gène qui codait pour la synthèse d’une protéine : cette protéine est alors dysfonctionnelle ou pas produite du tout. La protéine anormale peut devenir agressive envers l’organisme ou ne plus effectuer son rôle, qui était nécessaire au bon fonctionnement de l’organisme(c’est le cas par exemple pour la mucoviscidose).
Le rôle du vecteur va donc être de modifier l’ADN, de le couper et de le corriger.
L’enjeux pour pouvoir pratiquer des thérapie géniques est de réussir à isoler le ou les gènes responsable de la maladie mais aussi de trouver et de modifier des virus efficaces comme vecteurs : il faut qu’ils insèrent l’ADN dans la cellule sans être nuisibles pour l’organisme.
Lorsque CRISPR est injecté dans la cellule, il migre jusqu’à l’ADN et insère son échantillon d’ARN guide entre les deux brins de la double hélice. Il glisse alors tout le long de la molécule d’ADN, à la recherche de la séquence correspondante. Lorsqu’il a trouvé la portion de gène visée, il sectionne les deux brins d’ADN. A ce moment, soit le chercheur laisse la cellule réparer au hasard l’ADN, “recollant” les deux extrémités comme elle peut et rendant le gène inactif, soit il introduit un autre fragment d’ADN. CRISPR Cas9 pourrait être l’outil parfait pour la thérapie génique. Plusieurs essais sont déjà en cours : par exemple, des chercheurs américains et allemands font des recherches pour soigner la myopathie de Duchenne à l’aide de CRISPR Cas9.
Complémentarité A-T et C-G
image issue du site Inserm