Au cours des dernières décennies, la thérapie cellulaire et génique est passée du stade d'hypothèse à celui de réalité permettant de sauver des vies. Mais qu'entendons-nous exactement par « thérapie génique et cellulaire » ?
Cette page contient une explication simple des gènes, des protéines, des cellules et des cellules souches afin de comprendre le fonctionnement de la thérapie génique et cellulaire. Nous sommes actuellement en train d'élaborer une fiche d'information plus détaillée sur ces concepts.
Notre corps est composé de cellules, qui sont l'unité fonctionnelle de base de toutes les formes de vie. Le mot « tissu » est utilisé pour décrire des groupes de cellules similaires qui travaillent ensemble pour accomplir une tâche spécifique. Il existe environ 200 types de cellules dans notre corps, qui remplissent toutes des fonctions différentes et composent différents organes. Par exemple, une cellule cérébrale a un aspect et un fonctionnement très différents de ceux d'une cellule pulmonaire, hépatique ou sanguine.
L'ADN est une structure chimique qui stocke des informations dans nos cellules, agissant comme un plan de construction des cellules. Les gènes sont de petites sections d'ADN qui contiennent le code permettant de fabriquer des protéines spécifiques. Les protéines sont les composants ou les éléments constitutifs de nos cellules.
Chaque cellule humaine contient l'ensemble complet de l'ADN de l'individu. Cependant, différents gènes sont activés dans différentes cellules et à différents moments, en fonction du rôle de la cellule dans le corps. Cela signifie que des protéines spécifiques sont produites dans des types de cellules spécifiques, contrôlant leur fonction et leur comportement. Plus une cellule se spécialise, plus le nombre de gènes qu'elle peut activer diminue.
À leur tour, l'action de nombreuses cellules spécialisées contrôle ensemble le développement et le fonctionnement de structures plus importantes de l'organisme, telles que les organes.
Les cellules souches sont des cellules non spécialisées. Comme elles n'ont pas encore de rôle spécifique, elles ont le potentiel d'activer un large éventail de gènes et de se développer en d'autres types de cellules. Les cellules souches jouent un rôle important dans la croissance et le développement de l'organisme, ainsi que dans la réparation après une blessure.
Certaines caractéristiques sont déterminées uniquement par nos gènes (comme le groupe sanguin), tandis que d'autres sont influencées à la fois par nos gènes et notre environnement (comme la taille, qui dépend de la génétique et de l'alimentation). Les êtres humains possèdent généralement deux copies de chaque gène, héritées de chacun de leurs parents. Certains gènes ont plusieurs formes fonctionnelles (appelées allèles), qui produisent différentes caractéristiques physiques, telles que la couleur des yeux, la texture des cheveux ou le groupe sanguin.
La fonction biologique d'une protéine est contrôlée par sa forme. Un changement dans un gène qui entraîne une forme différente de la protéine est appelé mutation. De nombreuses mutations sont inoffensives ; elles produisent une protéine légèrement différente qui peut toujours remplir sa fonction biologique, donnant lieu à la diversité naturelle chez les êtres humains.
Cependant, certaines mutations ont des conséquences néfastes, lorsqu'une protéine nécessaire n'est pas produite ou est produite de manière incorrecte. Cela peut signifier qu'elle ne peut pas remplir sa fonction dans la cellule, ou même qu'elle cause activement des dommages au sein de la cellule. Dans les deux cas, cela peut entraîner une maladie.
La thérapie génique est une technique qui utilise ou manipule du matériel génétique tel que l'ADN pour traiter, prévenir ou guérir une maladie ou un trouble.
De nombreux troubles génétiques nécessitent une prise en charge à vie. Pour certaines de ces affections, la thérapie génique peut traiter la cause profonde en :
Exemple : Dans le cas du syndrome d'immunodéficience combinée sévère liée au chromosome X, une mutation dans un gène spécifique empêche les personnes touchées de produire des cellules immunitaires fonctionnelles pour lutter contre les infections. Une thérapie génique approuvée leur fournit une copie correcte du gène, leur permettant de produire des cellules immunitaires saines.
Ce type de thérapie génique est un processus complexe. Il nécessite que les scientifiques identifient le gène spécifique responsable de la maladie et sachent exactement comment le cibler. Tout comme il n'existe pas un seul type de chirurgie, il n'existe pas une seule « thérapie génique » pouvant être utilisée pour traiter les maladies génétiques. Certaines maladies peuvent résulter de multiples mutations génétiques, ce qui signifie que certains sous-types de la maladie peuvent être traités par thérapie génique, tandis que d'autres ne le peuvent pas. Pour certaines maladies, les thérapies géniques peuvent constituer un remède unique et permanent, mais ce n'est pas toujours le cas.
Il existe également d'autres utilisations de la thérapie génique qui ne s'attaquent pas directement à la cause génétique profonde d'une maladie.
Exemple : Chez les personnes atteintes d'un cancer, le système immunitaire fonctionne généralement normalement, mais il ne peut pas détecter les cellules cancéreuses pour les détruire, car elles sont trop similaires aux autres cellules de l'organisme. Un type de thérapie génique appelé thérapie CAR-T est actuellement utilisé pour traiter certains types de cancer. Il dote les cellules immunitaires du patient d'un gène codant pour un récepteur spécial qui leur permet de reconnaître et de tuer les cellules cancéreuses.
La thérapie génique est encore un domaine relativement nouveau, et ses applications évoluent à mesure que la recherche progresse et que de nouvelles technologies sont découvertes.
La thérapie cellulaire (ou cytothérapie) consiste à utiliser des cellules pour traiter des maladies, en intervenant au niveau cellulaire plutôt qu'au niveau génétique. Elle consiste à injecter, greffer ou implanter des cellules vivantes dans un patient. Les cellules souches sont souvent utilisées en thérapie cellulaire, car elles peuvent produire différents types de cellules pour réparer les tissus affectés.
La thérapie cellulaire peut être réalisée à partir de cellules provenant d'un donneur sain (allogénique) ou des propres cellules du patient (autologue).
Exemple : Une greffe de cellules souches hématopoïétiques (greffe de moelle osseuse) est utilisée pour remplacer les cellules sanguines endommagées par des cellules saines. Elle peut être utilisée pour traiter des affections touchant les cellules sanguines, telles que la leucémie et le lymphome.
Un produit issu de l'ingénierie tissulaire est un médicament contenant des cellules ou des tissus bio-conçus, destiné à réparer, restaurer ou améliorer le fonctionnement d'un tissu ou d'un organe. Là encore, l'ingénierie tissulaire peut utiliser des cellules souches pour produire différents types de cellules.
Exemple : Spherox est un traitement fabriqué à partir du tissu cartilagineux du patient lui-même pour réparer les lésions du genou. Des cellules cartilagineuses saines sont prélevées sur le patient, cultivées en laboratoire dans des conditions strictes pour les aider à former des structures spécialisées, puis réinjectées dans le genou où elles se lient au cartilage endommagé et contribuent à le réparer.
La classification d'une thérapie peut être très compliquée, car elle peut dépendre de nombreux facteurs différents.
Nous avons fourni une explication simplifiée de ces thérapies afin de vous aider à comprendre leurs principes de base. Cependant, les méthodes et techniques utilisées dans les différents types de traitements se recoupent souvent. Par exemple, l'ingénierie tissulaire implique généralement l'utilisation de cellules ou de cellules souches, qui peuvent être génétiquement modifiées, tandis que la thérapie génique peut impliquer l'extraction des cellules d'un patient, leur modification génétique et leur réintroduction dans l'organisme.
Les facteurs qui influent sur la classification des thérapies peuvent inclure la manière dont le traitement est fabriqué ou son mode d'action dans l'organisme. Les définitions et classifications juridiques varient également selon les pays et les systèmes réglementaires. Une même thérapie peut être décrite différemment selon le contexte, et plusieurs descriptions peuvent être exactes.
Exemple : Au sein de l'UE, la thérapie CAR-T est généralement classée juridiquement comme une thérapie génique, mais elle est aussi parfois décrite comme une thérapie génique à base de cellules ou une immunothérapie, car elle modifie le système immunitaire pour cibler la maladie.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la classification, notre répertoire Research Pathways contient des ressources destinées à aider les différents chercheurs et autres parties prenantes à comprendre les aspects juridiques et réglementaires du développement des thérapies cellulaires et géniques en Europe.