Qu’est-ce que la chirurgie du gène ?

Apparues il y a moins d’une dizaine d’années, ces techniques de chirurgie du gène très pointues (saut d’exon, translecture de codons-stop, chirurgie par méganucléases…) sont déjà à l’essai chez l’Homme.

Le saut d’exon

Malgré son nom compliqué, la technique s'explique simplement : elle consiste à pousser la machinerie cellulaire à "oublier" de lire la partie du gène portant l’anomalie. Une erreur de lecture qu’il lui arrive de faire parfois spontanément mais que l’on peut provoquer en utilisant des petits éléments appelés oligonucléotides ou ARN antisens ou encore un gène (U7) modifié pour produire ces ARN antisens.

Avant de donner naissance à une protéine, le gène est transcrit en une molécule contenant des introns et des exons. Seuls les exons sont pris en considération pour synthétiser la protéine. Si un exon contient une anomalie, la protéine peut perdre sa fonction. Si l’exon est "sauté", la protéine est modifiée mais dans certains cas, elle n’en reste pas moins fonctionnelle. Tout dépend de l’exon portant la mutation. C’est pourquoi cette thérapie ne s’adresse pas à toutes les maladies et dépend, pour un même gène, de l'endroit où se situe la mutation. Elle préfigure ainsi la médecine de demain en reposant plus que jamais sur un traitement à la carte.

Les maladies potentiellement ciblées par cette technique sont la dystrophie musculaire de Duchenne, la mucoviscidose, l’hémophilie A, la bêta-thalassémie et des maladies virales comme le sida ou l’herpès.

La translecture d’un codon-stop

Un codon-stop est un signal situé sur l’ARN messager, un produit intermédiaire entre le gène et la protéine, qui indique d’interrompre la traduction de l’ARN messager en protéine.

Parfois, une mutation liée à une maladie fait apparaître ce type de signal en amont de sa position habituelle, ce qui créé une protéine tronquée. Si cela a comme conséquence de lui faire perdre sa fonction, alors il est possible de la restaurer en permettant à l’usine qui traduit les ARNm, le ribosome, de poursuivre son travail comme si de rien n’était.

Les maladies potentiellement ciblées par cette technique sont la dystrophie musculaire de Duchenne et la mucoviscidose.

La recombinaison par méganucléases

Les méganucléases sont des ciseaux à ADN. Elles permettent de reconnaître de façon très spécifique un endroit unique dans le génome et d’y induire une coupure ciblée du double-brin d’ADN. Elles sont donc utilisées pour couper une anomalie sur un gène.

On couple à cette action, le transfert d’un ADN-médicament. Ainsi, face à ce coup de ciseau, l’ADN lance naturellement un système de réparation qui va recopier l’ADN médicament en lieu et place du petit bout coupé. Et le tour est joué.

Les maladies potentiellement ciblées par cette technique sont toutes les maladies monogéniques (récessives ou dominantes), des maladies virales dues à des virus à ADN (sida, herpès, hépatite B, papillomavirus…), différents cancers ou encore des dégénérescences et lésions traitées par thérapie cellulaire.