Les thérapies innovantes
Les thérapies innovantes regroupent la **thérapie génique** (introduction d'un gène thérapeutique), la **thérapie cellulaire** (utilisation de cellules à visée curative), et les **médicaments de thérapie innovante (MTI)**. **CRISPR-Cas9** permet l'édition précise du génome (séquençage en ciseau). Les **CAR-T cells** (lymphocytes T modifiés) révolutionnent l'oncologie. Les **anticorps monoclonaux** (biotechnologie) ciblent spécifiquement des antigènes. Les **vaccins ARNm** (COVID-19) ont démontré l'efficacité de cette technologie. Ces thérapies soulèvent des enjeux éthiques majeurs (édition germinale, accessibilité).
Objectifs essentiels
- 1Définir la thérapie génique et ses 2 stratégies : remplacement de gène défectueux, addition de gène thérapeutique
- 2Connaître les vecteurs de thérapie génique : vecteurs viraux (AAV, rétrovirus, lentivirus) et non viraux (nanoparticules lipidiques)
- 3Comprendre le principe de CRISPR-Cas9 : ARN guide + Cas9 (nucléase) → coupure double brin → réparation (HDR ou NHEJ)
- 4Décrire les CAR-T cells : lymphocytes T autologues modifiés ex vivo avec un récepteur chimérique anti-tumoral (CD19++)
- 5Connaître les principales classes d'anticorps monoclonaux et leur nomenclature (-mab)
- 6Comprendre les vaccins ARNm : encapsulation dans nanoparticules lipidiques, traduction temporaire, protection
Définition et cadre réglementaire
Les thérapies innovantes ou médicaments de thérapie innovante (MTI) regroupent : - Médicaments de thérapie génique (MTG) - Médicaments de thérapie cellulaire somatique (MTC) - Médicaments combinés (cellules + dispositif médical) - Médicaments issus de l'ingénierie tissulaire
Réglementation européenne spécifique (règlement CE 1394/2007), autorisation par l'EMA (European Medicines Agency).
La thérapie génique
### Principes généraux
La thérapie génique consiste à introduire ou modifier du matériel génétique dans des cellules humaines à visée thérapeutique.
Trois stratégies principales : 1. Remplacement : introduction d'une copie fonctionnelle d'un gène défectueux (maladies monogéniques récessives) 2. Addition : ajout d'un gène thérapeutique (pas de gène défectueux mais expression d'une protéine curative) 3. Silençage/Édition : neutralisation ou correction d'un gène muté
### Voies d'administration - In vivo : administration directe dans l'organisme (vecteur injecté) - Ex vivo : prélèvement des cellules, modification au laboratoire, réinjection
### Vecteurs viraux
Les virus modifiés sont les vecteurs les plus efficaces pour délivrer du matériel génétique :
Vecteurs adéno-associés (AAV) : - Préférés pour la thérapie génique in vivo - Non intégrateurs (expression épisomale) → pas de mutagénèse insertionnelle - Tropisme tissulaire selon le sérotype (AAV9 pour SNC, AAV2 pour œil) - Exemple : Zolgensma (thérapie génique de l'amyotrophie spinale de type 1, AMG) → injection unique, vecteur AAV9
Vecteurs rétroviraux/lentiviraux : - Intégration dans le génome de la cellule hôte → expression stable à long terme - Lentivirus : infectent aussi les cellules non dividing (meilleure efficacité) - Risque : mutagénèse insertionnelle (si intégration près d'un oncogène) - Exemple : Kymriah (CAR-T cells, lentivirus)
### Vecteurs non viraux - Nanoparticules lipidiques (LNP) : encapsulation d'ARNm ou d'ADN → fusion avec membrane cellulaire → délivrance intracellulaire - Avantages : pas de réponse immunitaire anti-virale, production facilitée - Exemple : vaccins ARNm (COVID-19)
CRISPR-Cas9 : édition du génome
### Principe
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) est un système de défense adaptatif des bactéries reprogrammé pour l'édition du génome.
Composantes : 1. ARN guide (gARN) : ARN de 20 nucléotides complémentaire de la séquence cible 2. Cas9 : nucléase (ciseau moléculaire) qui coupe les 2 brins d'ADN au site cible
Séquence de réparation : - Après la coupure double brin, 2 mécanismes de réparation : - NHEJ (Non-Homologous End Joining) : réparation imprécise → insertions/délétions → invalidation du gène (knock-out) - HDR (Homology-Directed Repair) : réparation guidée par un modèle → correction précise du gène
### Applications - Drépanocytose et β-thalassémie : édition des cellules souches hématopoïétiques pour réactiver la γ-globine fœtale (Casgevy, 2023, premier médicament CRISPR approuvé) - Cancers : ciblage d'oncogènes, modification des cellules immunitaires - Maladies génétiques : hypercholestérolémie familiale, amyloses
### Enjeux éthiques de l'édition germinale - L'édition des cellules germinales (ovocytes, spermatozoïdes, embryons) est interdite dans la plupart des pays (modification héréditaire) - Affaire He Jiankui (2018) : modification d'embryons humains pour résistance au VIH → condamnation universelle de la communauté scientifique
Les CAR-T cells
### Principe
Les CAR-T cells (Chimeric Antigen Receptor T cells) sont des lymphocytes T modifiés pour exprimer un récepteur chimérique artificiel ciblant spécifiquement les cellules tumorales.
Étapes de production : 1. Leucaphérèse : prélèvement des lymphocytes T du patient (autologues) 2. Activation ex vivo : stimulation + expansion 3. Transduction : introduction du gène CAR par vecteur lentiviral 4. Expansion : multiplication en laboratoire 5. Réinjection IV au patient
Structure du CAR : - Domaine de reconnaissance extracellulaire (souvent ScFv anti-CD19) - Domaine transmembranaire - Domaine de costimulation (CD28 ou 4-1BB) - Domaine de signalisation intracellulaire (CD3ζ)
Cibles principales : - CD19 (B-LAL, lymphome B → Kymriah, Yescarta) ★ - BCMA (myélome multiple) - CD22, CD33 (hémopathies)
Effets secondaires spécifiques : - Syndrome de relargage cytokinique (CRS) : réaction inflammatoire massive (fièvre, chute de pression) → tocilizumab - Neurotoxicité (ICANS)
Les anticorps monoclonaux
### Production
Anticorps produits par des clones cellulaires uniques (hybridomes = fusion lymphocyte B + cellule de myélome).
Nomenclature internationale (suffixe -mab) : - -momab : anticorps murin (100 % murin, immunogène) - -ximab : anticorps chimérique (humain/murin, ex. rituximab) - -zumab : anticorps humanisé (95 % humain, ex. bevacizumab) - -umab : anticorps entièrement humain (ex. adalimumab)
### Mécanismes d'action - Blocage de récepteur : trastuzumab (anti-HER2 dans cancer du sein) - Déplétion cellulaire : rituximab (anti-CD20 → destruction des lymphocytes B) - Blocage de voie de signalisation : bevacizumab (anti-VEGF → anti-angiogénèse) - Point de contrôle immunitaire : nivolumab (anti-PD-1), pembrolizumab → libèrent les lymphocytes T anti-tumoraux (immunothérapie)
Vaccins ARNm
### Principe (exemple COVID-19)
1. Séquençage du virus SARS-CoV-2 → identification de la protéine Spike 2. Synthèse de l'ARNm codant la protéine Spike (modifiée pour la stabiliser) 3. Encapsulation dans des nanoparticules lipidiques (LNP) → protection de l'ARNm 4. Injection IM → fusion des LNP avec les cellules → traduction de l'ARNm → production de la protéine Spike 5. Réponse immunitaire → anticorps + lymphocytes T mémoires 6. Dégradation de l'ARNm (quelques jours) → pas d'intégration dans le génome
Avantages : rapide à produire, flexible (modification facile), pas de virus vivant
⚠ Pièges fréquents au concours
- •Les vaccins ARNm NE s'intègrent PAS dans le génome (l'ARNm est dégradé en quelques jours ; il ne peut pas s'intégrer car c'est de l'ARN, pas de l'ADN)
- •CAR-T cells : 'autologues' = prélevés chez le patient lui-même (≠ allogénique) → pas de rejet immunitaire
- •CRISPR-Cas9 : la nucléase s'appelle Cas9 ; l'ARN guide assure la spécificité — Cas9 seul ne coupe rien
- •Anticorps -umab = entièrement HUMAIN (le moins immunogène) ; -momab = entièrement MURIN (le plus immunogène)
Liens inter-chapitres
- Introduction à la génétique — Bases génétiques nécessaires pour comprendre la thérapie génique et CRISPR-Cas9
- Introduction à l'immunologie — CAR-T cells et anticorps monoclonaux reposent sur les mécanismes de l'immunité adaptative