Sabrina Marinkovic Les thérapies génétiques Plan de la thérapie génétique 1) histoire de la thérapie génétique 2) définition de la thérapie génétique 3) exemple de maladies génétique 4) structure de l ADN 5) les mutations génétiques 6) le principe de la thérapie génétique 7) les étapes de la thérapie génétique 8) localisation du gène de nécessité /isolement et clonage du gène 9) les réussites de la thérapie génétique 10) conclusion ADN Acide Désoxyribonucléique, macromolécule constitutive des chromosomes formée d un enchaînement de nucléotides.c est le support moléculaire de l information génétique et de l hérédité. 1) histoire de la thérapie génétique Au milieu du XIX éme siècle, Gregor Mendel découvrait les lois de la transmission des caractères héréditaires. Mais la génétique, science de l hérédité,à véritablement pris son essor en 1910, avec la constitution par Thomas H.Morgan, d une équipe de recherches.grâce a la mise a jour par James D.Watson et Francis H.Crick en 1953, de la structure de l ADN, macromolécule
Support de l hérédité, les généticiens peuvent aujourd hui envisager de décrypter l intégralité du génome humain, dans l espoir de connaître un jour tous les gènes responsables des maladies génétiques chez l homme afin de les traiter. La thérapie génétique est née des progrès extraordinaires qu a connus la génétique depuis les années 1970. 2) définition de la thérapie génétique La thérapie génique est une nouvelle méthode thérapeutique dont l objectif est l introduction d une séquence d informations génétiques dans un type de cellules afin de traiter le gène atteint.a l heure actuelle, les chercheurs n ont pas trouvé de traitement suffisamment efficace pour répondre à de nombreuses maladies (plus ou moins graves) pour une grande part génétique.les quelques exemple de maladies que la thérapie génétique essaye de soigner sont l hémophilie,la mucoviscidose,la myopathie,le cancer et l immunodéficience combinées sévères.pour lesquelles un espoir de guérison existe grâce a la thérapie génique.grâce a des nouvelles techniques : l enzymes de restriction,sondes et clonage moléculaires grâce auxquels le génome des organismes supérieurs (eucaryotes) y compris celui de l homme devenait enfin accessible à une analyse détaillée,le bricolage de l ADN molécule support de l hérédité,les chercheurs savent désormais isoler,purifier et produire en grande quantité un nombre toujours croissant de gène pour en étudier la structure,le fonctionnement et la régulation. 3) exemple de maladies génétique Présentation de cinq maladies relativement connues du grand public qui sont susceptible d être sensible a la thérapie génique : Hémophilie L hémophilie est une maladie du sang caractérisée par une insuffisance de la coagulation plasmatique responsable de saignements excessifs, spontanés ou se produisant à l occasion de traumatismes minimes. Mucoviscidose La mucoviscidose est une maladie due à un mauvais fonctionnement de toutes les glandes muqueuses. Les sécrétions muqueuses anormalement visqueuses qui en résultent obstruent les voies respiratoires et les canaux du pancréas. Les bronches sont particulièrement exposées aux surinfections.
Myopathie La myopathie regroupe toutes maladies caractérisées par une atrophie des muscles squelettiques. L évolution clinique des myopathies est lente : la force et la masse musculaires se réduisent peu à peu et les troubles moteurs s aggravent jusqu à la perte complète de la fonction musculaire. Cancer Un tissu cancéreux est un clone, car toutes les cellules qui le constituent descendent de la même cellule souche. Ces cellules échappent au contrôle des systèmes de régulation de l'organisme (qui inhiberaient leur multiplication si elles n'étaient pas cancéreuses) et se comportent ainsi un peu comme des cellules embryonnaires (ou jeunes, ou immatures). Immunodéficiences Les enfants qui naissent sans un système immunitaire efficace sont appelés enfant bulle. En effet, la carence au niveau de leurs défenses provoque l incapacité pour leur organisme de riposter à l attaque des bactéries et des virus ; ces enfants doivent donc vivre dans un lieu stérile, privés de tout contact direct avec l air ambiant ou avec d autres personnes, comme dans une bulle. 4) structure de l ADN L ADN est une molécule formée de 4 différents nucléotides.ces 4 nucléotides s assemblent afin de former les barreaux d une molécule d ADN, une double hélice, c est-à-dire une échelle vrillée (l ADN).Chaque paire de base unit les deux brins de cette longue spirale.les nucléotides sont comme les quatre lettres d un alphabet pour cellules.a partir de ces quatre lettres, on peut former une vingtaine de mots : les acides aminés. (Voir schéma 1) 5) les mutations génétiques Les mutations sont les causes des maladies génétiques.ce sont des accidents rares et variés. Les gènes peuvent présentés des erreurs responsables de nombreuses anomalies génétiques. Les cas ou une
mutation ponctuelle provoque une maladie sur un organisme sont donc très rare. Dans la plupart des cas il en résulte un cancer. Pour qu une mutation provoque une maladie générique il faut que la mutation est lieu sur une cellule reproductrice ou sur un embryon. Alors tout l organisme sera touché par la déficience génétique. En règle générale quand une mutation se produit sur des cellules embryonnaires, l embryon dégénère et meurt. Certains facteurs liés à l environnement peuvent considérablement augmenter ces risques comme par exemple les UV, rayons X ou radio actif ou encore des produits chimiques Ces facteurs sont appelés des agents mutagènes. 6) le principe de la thérapie génétique Pour guérir des maladies, nous allons partir de l origine de tous être vivant : c est gène et ce qui en découle : les protéines.une protéine est synthétisé a partir d un brin d ARN messager qui lui-même est transcrit sur l ADN.Pour guérir les maladies on va se servir d un gène thérapeutique, qui produira une protéine thérapeutique qui pourra guérir la maladie. Il faut donc d abord trouver quel gène est déficient puis trouver un gène sain et / Ou empêchant la synthèse de la protéine néfaste. 7) les étapes de la thérapie génétique La thérapie génétique consiste à greffer un gène sain sur un organisme porteur d un gène défectueux dans l espoir de corriger un processus pathologique. La pratique de la thérapie génétique exige trois ingrédients : un gène, un vecteur et une cellule cible. Il faut d abord localiser le gène thérapeutique, qui contrera les effets du gène malade, pour ensuite le localiser. On peut ensuite soit produire la protéine thérapeutique de manière industrielle, soit transférer le gène thérapeutique dans la cellule malade. 8) localisation du gène de nécessité/isolement et clonage du gène Pour l instant on sait juste de quelle protéine on a besoin.etant donné que tous les êtres vivants ont le même système de codage génétique, on est sûr de la trouver chez une espèce animale ou végétale.on ne peut pas développer la façon dont on trouve la bonne protéine car elle est spécifique à chaque maladie.ce qui va nous intéresser c est le transfert d un gène.il nous faut donc remonter de la protéine jusqu au gène.
Après qu on est les 30 premiers nucléotides de notre gène il faut le trouver dans la génome de notre organisme donneur.ensuite on retrouve un gène dans tous les chromosomes d une cellule avec l aide d enzyme de restriction. Et on va donc utiliser le principe d une sonde, on les synthétisent et les assemblent dans le bon ordre.on va donc mettre en culture des cellules qui produisent naturellement notre protéine et les forcer à produire la protéine en simulant une demande de l organisme. Une fois que tous cette assemblage de la localisation du gène de nécessité est effectué on va s occuper de l isolement et le clonage du gène, alors il nous faut localisé l ARNm mais on n a pas encore le gène entre les mains.on a découvert que certains virus n ont comme matériel génétique que de l ARN, ce cas est d ailleurs propre aux rétrovirus.et comme tous les virus, il a besoin d une cellule hôte pour se reproduire.quand il infeste une cellule,le rétrovirus libère son ARN et grâce à une enzyme,la transcriptase inverse,il va traduire son ARN en ADN.Il nous reste alors à mettre notre bactérie en culture dans des conditions optimales pour obtenir une véritable banque génomique. 9) Les réussites de la thérapie génétique C est en septembre 1990 que pour la 1ére fois au monde fut tenté par trois chercheurs américains Steven Rosenberg, French Anderson et Michael Blaese, un essai de thérapie génique sur une petite américaine atteinte d une maladie génétique qui provoquait un effondrement totale des défenses immunitaires.ils lui ont introduit le gène permettant de produire de l enzyme.après cette tentative les essais de thérapie génétique se sont multipliés.dans les dernières années du XX éme siècle,la thérapie génétique a connu son premier succès avec la guérison d enfants atteint d un déficit immunitaire grave.ces enfants ont été appelé par la suite enfants bulle due a leur maladie.les médecins sont parvenus a modifier le génome de cellules progénitrice à l aide d un rétrovirus.en mai 2000,les médecins ont confirmés que après l intervention les enfants avaient un système immunitaire fonctionnelle.
10) conclusion Thérapie génique Encore expérimentale, la thérapie génique pourra peut-être corriger des maladies héréditaires dues à un gène absent ou défectueux, telles que l hémophilie, le cancer, la mucoviscidose, la myopathie et l immunodéficience. Le principe de ce type de thérapie est d insérer dans les cellules du malade le gène fonctionnel. L une des techniques d insertion utilise un rétrovirus inoffensif, contenant le gène voulu et qui, en s intégrant dans le génome cellulaire, comble le déficit.