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  • Généralités

    • Thérapie cellulaire & Maladie de Parkinson Fichier

      Comme on a vu dans les chapitres précédents l’utilisation des cellules souches embryonnaires, fœtales et adules dans les lésions du cartilage, l’arthrose, la polyarthrite rhumatoïde, le diabète de type 2, aujourd’hui on s’intéresse à l’utilisation des cellules souches en maladie de Parkinson qui est une maladie neurodégénérative résultant de la mort lente et progressive de neurones du cerveau et caractérisée par la perte progressive des neurones dopaminergiques qui constituent la voie nigrostriatale. Le déficit en dopamine striatale qui en résulte est à l’origine de la symptomatologie caractéristique de cette maladie.

      La zone atteinte joue un rôle important dans le contrôle des mouvements involontaires ainsi qu’au tonus musculaire (moins de sécrétion de Dopamine). Ainsi, le contrôle des mouvements est difficile en particulier les mouvements automatiques (clignement des yeux, marche, …) (Feany, 2004).

      La maladie de Parkinson a été pour la première fois décrite en 1817 sous le terme de « paralysie tremblante » dans un ouvrage de James Parkinson intitulé Essay on Shaking Palsy. Il y décrit les divers signes et symptômes que présentaient ces patients, du tremblement de repos à l’instabilité posturale, en passant par tant d’autres signes, parfois très subtils, qui caractérisaient ces patients.

      De nombreux médicaments sont aujourd’hui disponibles pour le traitement de la maladie de Parkinson. Il est toutefois important de préciser que ces traitements ne sont que symptomatiques et qu’il n’existe, à l’heure actuelle, aucune thérapeutique capable de ralentir l’évolution de la maladie ou d’empêcher la dégénérescence chronique des neurones dopaminergiques du locus Niger, d’où l’intérêt de l’utilisation de la thérapie cellulaire (Tolosa et al.,2009). La thérapie cellulaire est une autre approche thérapeutique en développement. Elle consiste à injecter des neurones fonctionnels pour remplacer les neurones dégénérés Pour cette maladie, des essais cliniques ont utilisé des cellules souches mésenchymateuses ou cellules souches embryonnaires (voir les chapitres précédents) ou bien des cellules précurseurs neurales (CPN) qui sont issues d'embryons âgés de quelques jours, possèdent la capacité de se multiplier de façon illimitée mais aussi de se différencier en tous types cellulaires de l'organisme. Les CPN ou encore appelées cellules précurseurs neurales sont présentes au niveau du cerveau embryonnaire mais aussi à certains endroits du cerveau adulte tel que la zone sous-ventriculaires des ventricules latéraux (ZSV) et la zone sous-granulaire de l'hippocampe (ZSG) où la neurogénèse y est encore active (Perrier and Studer, 2003).

      Ces cellules sont multipotentes. En effet leur différenciation après isolation puis prolifération aboutit aux différents types cellulaires du SNC : neurones et cellules gliales.

       

      Feany MB., New Genetic Insights into Parkinson’s Disease, N Engl J Med 2004,351; 19,1937-40.

      Perrier L, Studer L., “Making and repairing the mammalian brain—in vitro production of dopaminergic neurons,” Semin. Cell Dev. Biol., vol. 14, no. 3, pp. 181–189, 2003.

      Tolosa E, Gaig C, Santamaría J, Compta Y., Diagnosis and the premotor phase of Parkinson disease. Neurology. 2009 Feb 17;72(7 Suppl):S12-20. Review.


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      • Généralités sur la thérapie génique Fichier

        De la thérapie cellulaire et l’utilisation des cellules souches adultes, fœtales et embryonnaires en maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson, les maladies auto-immunes comme la polyarthrite rhumatoïde, on passe à la thérapie génique qui est une stratégie thérapeutique qui consiste à faire pénétrer des gènes dans les cellules ou les tissus d'un individu pour traiter une maladie (Friedmann, 1992).

         

        Peu de temps après la découverte des différents gènes dit monogéniques (un gène = une maladie), la communauté médicale et scientifique s’est rapidement enthousiasmée pour le développement et la mise en place d’essais cliniques en thérapie génique dans l’espoir de corriger une activité génétique défaillante.

        Corriger un gène défectueux implique d’abord de connaître le gène et le rôle de la protéine qu’il encode. Ensuite, l’isolation de ce gène non muté à partir de cellules saines en le munissant de séquences indispensables à sa régulation permettra d’insérer la « construction génique » dans un vecteur, généralement un virus désactivé. L’étape ultérieure est d’injecter les vecteurs modifiés « ex vivo » ou « in vivo » chez le malade espérant conférer une modification thérapeutique durable.

        L’étape cruciale de la thérapie génique est de faire pénétrer le transgène dans l’organisme du patient. Pour cela le vecteur doit promouvoir l’interaction spécifique avec la cellule cible (ciblage cellulaire), assurer la pénétration intra cytoplasmique, transporter le gène recombiné jusqu’au noyau et assurer le maintien stable de l’expression du gène thérapeutique. Il existe actuellement différents types de vecteurs : les vecteurs viraux, les plus efficaces actuellement mais qui peuvent déclencher des réponses immunitaires ou provoquer des cancers en s’insérant dans certaines séquences du génome, et les vecteurs non viraux qui ont été conçus pour répondre aux problèmes de sécurité, pour leur facilité de fabrication et pour assurer le transport de grandes quantités d’ADN (Lannoy and Hermans 2017).

        Dans ce chapitre, on étudie des généralités sur les principes et aspects techniques de la thérapie génique qu’on détaillera dans les prochains chapitres.

         

        Friedmann T. A brief history of gene therapy. Nat Genet. 1992; 2(2):93–98. Review.

        Lannoy N., Hermans C., Thérapie génique en 2017 :  état des lieux et perspectives. 2017.  Revue de la Faculté de Médecine et Médecine dentaire de l'Université catholique de Louvain.


    • Section 3

      • Thérapie génique, méthodes de transferts des gènes Fichier

        La thérapie génique est un vaste domaine de recherche, porteur d’espoir pour un grand nombre de maladies. Si les outils et les approches envisages doivent être adaptes à la pathologie ciblée, les découvertes et améliorations technologiques apportées aux agents de transfert de gènes permettent sans cesse d’élargir leurs champs d’applications.

         

        La thérapie génique sur des cellules somatiques a pu être envisagée selon différentes modalités : la thérapie génique in vivo et la thérapie génique ex vivo.

         Thérapie génique in vivo

        Tout d’abord, la thérapie génique in vivo consiste en un transfert de gènes direct, soit par injection systémique dans la circulation sanguine, soit par injection locale au niveau d’un tissu ou organe. On peut citer comme exemple ici le transfert de gènes direct par injection au niveau de la rétine, dans les approches de thérapie génique de certaines maladies génétiques affectant la vision.

         

        Thérapie génique ex vivo

        La deuxième modalité de transfert de gènes est la thérapie génique ex vivo. Cette approche comporte d’abord une étape de prélèvement de cellules chez l’individu à traiter. Ces cellules seront mises en culture, et on pourra alors effectuer le transfert de gènes sur les cellules en culture. Les cellules modifiées par le transfert de gènes pourront alors être réimplantées chez l’individu. Cette approche de thérapie génique ex vivo est développée actuellement notamment pour le transfert de gènes dans des cellules souches adultes. L’objectif est alors d’effectuer un transfert de gènes unique sur des cellules souches prélevées chez un individu. Ces cellules souches seront modifiées par le transfert de gènes, puis réimplantées dans l’individu.

         Il existe plusieurs techniques de transfert des gènes à partir de vecteurs viraux qui peuvent être des adénovirus, des rétrovirus, des vecteurs synthétiques et des virus adéno-associés.

        Le transfert des gènes est fait par des méthodes physiques comme la sonoporation, l’électroporation…

         Dans ce chapitre, on étudie en détails la thérapie génique in vivo et ex vivo, ainsi que les vecteurs viraux utilisés avec les méthodes physiques les plus utilisées pour le transfert des gènes.

         

         


    • Section 4

      • Thérapie génique par adénovirus Fichier

        Dans ce chapitre on détaillera le but et le principe d'utilisation des adénovirus (virus à ADN) dans un contexte thérapeutique et les étapes de construction d'un ADN recombinant composé du vecteur qui est dans ce cas l'adénovirus plus le gène thérapeutique ou le gène d’intérêt. 

    • Section 5

      • Thérapie génique par l'approche du saut d'exon Fichier

        Dans ce chapitre on étudie la thérapie génique par sauts d’exon. Le saut d'exon est une technique de "chirurgie du gène" qui a pour objectif de rétablir un "bon" cadre de lecture en éliminant un ou plusieurs exons porteurs de l'anomalie. La protéine produite est plus courte mais fonctionnelle.

         Cette dernière fait l’objet d’une étude en thérapie génique. Elle consiste à agir sur une partie du code d'un gène comportant une erreur, en sautant un ou plusieurs exons lors de l‘épissage, afin de permettre à une cellule de synthétiser une protéine manquante ou tronquée, mais fonctionnelle.

         Le saut d’exon a été largement développé pour corriger l’effet de certaines mutations.

        On peut induire un saut des exons mutés d’un gène ou induire un saut d'exon pour rétablir la phase de lecture d’un ARNm. Le modèle le plus étudié à ce jour est la myopathie de Duchenne pour laquelle la thérapie génique par saut d’exon offre des résultats très prometteurs.  

         


    • Section 6

      • Thérapie génique par l'approche des siRNA & des shRNA Fichier

        Dans ce dernier chapitre on traitera l'utilisation des shRNA (Short Harpin RNA) et des siRNA (Small Interfering RNA) en thérapie génique comme méthode de régulation négative d'expression des gènes en ciblant l'ARNm. Les shRNA ou les siRNA sont introduits à la cellule cible sous forme d'un ARN double brin par le biais des plasmides, mais le plus souvent par des virus, et cela par différentes méthodes de délivrance.

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        • Section 9

          • Section 10