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Médecine : le futur s'invente aujourd'hui

Des organes reconstitués, des traitements adaptés au profil génétique du patient, des "gènes médicaments" introduits dans l’organisme… De la médecine-fiction ? "Non, répond Pierre Tambourin, directeur général de Genopole, ce n’est pas chimérique, on sait désormais que ça se fera."

Contrôle des myoblastesContrôle des myoblastes placés dans un milieu de culture avec un microscope optique. Les myoblastes sont des cellules indifférenciées qui vont donner des cellules musculaires.
© Laurent Audinet/AFM

A ce jour, 10 % de la production de médicaments est directement issue des biotechnologies. C’est peu, comparé à ce que les "biotechs" devraient peser bientôt : avant 10 ans, elles devraient être à l’origine de 80 % des nouveaux traitements. Le génie génétique, en particulier, a profondément transformé la médecine. Ainsi, il n’est plus nécessaire d’extraire l’insuline d’organes animaux pour soigner le diabète : l’hormone est désormais fabriquée par des bactéries génétiquement modifiées, ce qui réduit considérablement les risques de contamination.

Mais les biotechs ne permettent pas seulement de renouveler les approches thérapeutiques actuelles, ou de fabriquer de nouvelles molécules. Dans leurs labos, les chercheurs vont plus loin. "Ce qui paraît le plus évident, lorsqu’on évoque la médecine de demain, c’est l’approche génétique à tous les niveaux, estime Pierre Tambourin, directeur général de Génopole, la "Vallée de la génétique" d’Evry, dans l’Essonne. Il s’agira par exemple de dresser la carte génétique des tumeurs cancéreuses et celle du patient pour optimiser l’effet des médicaments."

La thérapie génique, qui consiste à remplacer une partie de gène défectueux chez un malade par une partie normale, devrait elle aussi connaître d’importantes évolutions. "Evidemment, c’est une technologie très complexe. Mais c’est la seule méthode qui existe pour soigner les maladies génétiques rares, rappelle Pierre Tambourin, et elle a déjà montré des résultats encourageants." C’est aussi le cas de la thérapie cellulaire, qui, grâce aux fameuses cellules souches, vise le remplacement des cellules malades par des cellules saines, pour de nombreuses pathologies. "Un jour, peut-être, il sera peut-être possible de reconstituer entièrement le pancréas d’une personne !"

01.Biotechnologies : un essor tardif

Ce n’est plus à prouver : les biotechnologies, à l’origine de 10 % des médicaments aujourd’hui disponibles et de 50 % des médicaments innovants, ont révolutionné la médecine. Mieux encore : d'ici 5 à 10 ans, 80 % des nouveaux traitements devraient en être issus. En France, Genopole, la " Vallée de la génétique " située à Évry (Essonne), à 25 km de Paris, est la vitrine de cette révolution. Premier bioparc français dédié aux sciences du vivant, il associe sur un même site 25 laboratoires de recherche académiques, une cinquantaine d’entreprises innovantes et un pôle d’enseignement supérieur.Pierre TambourinPortrait du directeur général de Genopole.
© Genopole

Son directeur général, Pierre Tambourin, reste cependant conscient du retard français en la matière. " L’Europe s’est lancée 20 ans après les Etats-Unis, au début des années 90, mais la Suisse, la Grande-Bretagne et les pays nordiques consacrent davantage de moyens aux biotechnologies que la France, notamment dans le secteur privé. Un exemple récent : l’entreprise parisienne IDM, qui développe des thérapies anti-cancéreuses, n’a pas trouvé de financements en France pour entrer en bourse, et s’est donc tournée vers les Etats-Unis, où elle est désormais implantée. Résultat : l’entreprise est désormais cotée au Nasdaq. "

Les chiffres sont sans appel. Selon l’étude réalisée sous la direction de Pierre Kopp, professeur à l’université de Panthéon-Sorbonne (Paris 1) et publiée en décembre 2004 sur le site www.france-biotech.org , le marché mondial des biotechnologies représentait, en 2003, un chiffre d’affaires de 46,6 milliards de dollars, soit une augmentation de 17 % par rapport à l’année précédente. Mais seuls 13 % des financements du secteur avaient été investis en Europe…Microscopie à fluorescenceMicroscopie à fluorescence pour l'analyse des tissus et des cellules (à l'écran, marquage annulaire rouge indiquant la présence de la protéine dans les fibres musculaires).
© Laurent Audinet/AFM
Pourtant, les biotechs ont souvent montré leur immense potentiel. Elles ont permis de développer de nouvelles approches thérapeutiques, et apporté un nouvel espoir de guérir certaines maladies encore incurables. Grâce au génie génétique, par exemple, il n’est plus nécessaire d’extraire l’insuline d’organes humains ou animaux pour soigner le diabète : l’hormone est désormais fabriquée par des bactéries génétiquement modifiées, ce qui réduit considérablement les risques de contamination par des impuretés ou des microorganisme pathogènes. Et d’autres molécules produites par l’organisme, mais en trop faibles quantités pour être utilisées à des fins médicales, sont aujourd’hui produites par génie génétique, tels les interférons, utilisés contre l’hépatite C, la sclérose en plaque, le cancer du rein, la leucémie, etc.. D’autres armes thérapeutiques originales ont également été mises au point, tels les anticorps monoclonaux qui permettent de provoquer chez les malades une réponse immunitaire contre des cibles spécifiques (cancer du sein, leucémie, polyarthrite, rhumatoïdes…).

02.Des traitements sur mesure

L’essor de la génétique devrait, ces prochaines années, consacrer la pharmacogénétique – association de la génétique et de la pharmacologie. Le constat de départ est simple : certains médicaments peuvent s’avérer très efficaces chez une personne, moins chez une deuxième et avoir des effets secondaires très gênants voire mortels chez une troisième. Cette variabilité tient en partie aux différences qui existent entre les génomes des individus : en effet, si tous les humains partagent 99,9 % de leur ADN, les 0,1% restants font de chaque homme un individu unique. Pour des traitements lourds aux effets secondaires très importants, le traitement pourra donc être optimisé en fonction de la carte génétique du patient. L’établissement de ce profil génétique devrait en outre devenir moins coûteux grâce au développement rapide des biopuces, des dispositifs miniatures d’analyse biologique.


L’ambition de la pharmacogénétique est de tirer profit de ce que nous sommes tous différents face à la pathologie, explique Pierre Tambourin. Il s’agit d’ajuster au mieux l’ordonnance. Par exemple, en dressant la carte génétique des tumeurs cancéreuses et celle du patient pour optimiser l’effet des médicaments. Un autre exemple : certains patients sont tellement sensibles à certains antalgiques qu’ils subissent des effets secondaires graves, qui peuvent aboutir à la mort, sans qu’on comprenne vraiment ce qui se passe. En étudiant la génétique de l’individu, on pourra probablement lui éviter de prendre des molécules particulièrement dangereuses pour lui. On y arrivera à coup sûr, même s’il faudra plus de 10 ans avant que cela ne devienne une réalité de terrain. "

" Mais attention aux dérives, prévient Carine Camby, la directrice générale de l’Agence de la biomédecine, inaugurée le 10 mai 2005, qui veille notamment sur les pratiques des laboratoires travaillant dans le domaine du vivant. Quelle garantie auront les personnes que leurs données génétiques ne seront pas utilisées à des fins qui ne seraient pas dans leur intérêt ? Il ne saurait être question que leur employeur ou leur assurance s’en serve, par exemple. Il est certes évident que les patients doivent bénéficier de ces innovations, mais il faut aussi que l’on aide les scientifiques à tenir compte des risques. "

Contrôle des myoblastesContrôle des myoblastes placés dans un milieu de culture avec un microscope optique. Les myoblastes sont des cellules indifférenciées qui vont donner des cellules musculaires.
© Laurent Audinet/AFM

03.Des "gènes médicaments"

La thérapie génique, autre outil thérapeutique qui suscite de nombreuses recherches, consiste à introduire un gène étranger dans une cellule, ou un bout de gène, afin d’empêcher le développement d’une maladie provoquée par un dysfonctionnement génétique, ou d’en limiter la progression.

En 2000, l’équipe du Pr. Alain Fischer (Hôpital Necker – Paris) parvenait ainsi à soigner par thérapie génique des " bébés bulles ", enfants atteints d’un déficit immunitaire sévère, et jusqu’alors condamnés à vivre dans des chambres stériles. Certains enfants ont malheureusement développé des tumeurs, mais les autres ont été guéris.

La thérapie géniqueLa thérapie génique, quand le gène devient médicament.
© Jacques Gozzo / Genopole


En novembre 2004, une équipe de chercheurs de Généthon, le laboratoire créé et financé par l’Association française contre les myopathies (AFM), mettait au point une technique innovante de thérapie génique permettant de corriger la myopathie de Duchenne sur la souris. " C’est le plus remarquable résultat que j’ai vu récemment, s’enthousiasme Pierre Tambourin. Au lieu d’essayer de corriger le gène défectueux, cette équipe est parvenue à modifier la machinerie de la cellule : le gène défectueux produit alors une protéine certes tronquée, mais fonctionnant normalement, et les muscles de la souris myopathe sont alors réparés. "

Malgré ces succès encourageants, des problèmes particulièrement complexes doivent cependant être résolus avant de pouvoir espérer la généralisation des thérapies géniques. "C’est une technologie très difficile, concède Pierre Tambourin. Chez la souris, on sait faire, mais pas chez l’homme. Les méthodes sont encore artisanales et difficiles d’approche. On a essayé grâce à la thérapie génique de stimuler les défenses immunitaires contre le cancer, mais, jusqu’à présent, c’est un échec total. C’est pourtant un outil de premier ordre, et, surtout, c’est la seule méthode possible pour lutter contre la plupart des maladies génétiques rares, ce qui explique le légitime acharnement des chercheurs. "

Muscle de sourisCes deux photos représentent un muscle (quadriceps) de souris de 10 semaines. A gauche, l'animal non traité : les fibres en train de mourir (en nécrose) sont marquées en rouge et les noyaux en bleu. Dans l'animal traité par thérapie génique, la membrane est marquée en vert et le noyau en bleu.
© Généthon

04.Vers une médecine régénératrice ?

Dans le livre " Le secret de la salamandre ", le généticien Axel Khan et le journaliste Fabrice Papillon content " l’une des plus fascinantes aventures scientifiques de l’humanité " : la régénération. Ils s’interrogent : " Saurons-nous un jour percer le secret de la salamandre ? L’homme pourra-t-il lui aussi régénérer le plus naturellement possible tout ou partie de son corps si complexe ? "[ndlr : La salamandre est un animal proche du lézard, capable de régénérer totalement des membres, la queue, parfois l'œil, et même de larges portions du cœur].


L’objectif semble utopique. Pourtant, comme le note les auteurs, certains laboratoires pharmaceutiques ne sont pas insensibles aux perspectives économiques mirifiques que laissent entrevoir de tels développements. Ils notent par exemple qu’en 2002, des investisseurs ont injecté neuf millions de dollars dans la création de la société américaine Hydra Biosciences, entièrement vouée à la régénération naturelle chez les êtres humains. L’un des fondateurs n’est autre que l’un des meilleurs spécialistes de la régénération et de ses mécanismes moléculaires, Mark T. Keating, médecin et professeur de biologie cellulaire à la prestigieuse école de médecine d’Harvard, élu à l’Académie nationale de médecine américaine en avril 2004. " Nous voulons stimuler l’habileté naturelle du corps à régénérer, déclarait ce dernier lors de la création de l’entreprise. Les humains détiennent la capacité à régénérer certains types de tissus dans le foie, les muscles et les os. "

Cet engouement tient aux avancées majeures réalisées ces dernières années dans l’étude des cellules souches. Ces dernières, capables de se multiplier, sont à l’origine de tous les tissus et organes ne notre corps. L’œuf fécondé et les cellules filles issues des toutes premières divisions sont des cellules souches capables de générer un organisme entier. Les cellules souches embryonnaires, extraites au stade du blastocyste, environ 5 jours après la fécondation, peuvent, quant à elles, se différencier en cellules caractéristiques de tous les organes du corps (cerveau, foie, peau, etc.).

Photo de cellule soucheLes cellules souches sont à l’origine de tous les tissus et organes de notre corps.
© Laurent Audinet/AFM

Et les résultats sont prometteurs. En août 2004, une équipe new-yorkaise est parvenue à produire des neurones dopaminergiques à partir de cellules souches embryonnaires humaines, ce qui représente un espoir pour la maladie de Parkinson où la dopamine fait défaut. En octobre 2004, une équipe de Haïfa en Israël a, elle, montré que des cellules souches embryonnaires humaines peuvent servir de pacemaker en se différenciant en cellules cardiaques chez le rat.

Certaines cellules prélevées dans le corps humain adulte sont aussi des cellules souches, dites " somatiques ". Ainsi, le tissu adipeux, longtemps considéré comme un simple organe disgracieux de stockage des lipides, se révèle, depuis peu, être un véritable réservoir de cellules souches, capables de donner naissance à des cellules cardiaques, vasculaires, osseuses, musculaires... En injectant des cellules souches de tissu adipeux humain, des équipes de chercheurs du CNRS et de l’Inserm ont ainsi réussi à régénérer des cellules musculaires humaines, sans réaction de rejet. Ces travaux prometteurs chez la souris publiés dans le "Journal of Experimental Medicine" du 2 mai 2005, représentent un réel espoir dans le traitement de pathologies musculaires, notamment les myopathies de Duchenne.

" Les cellules souches, on connaît depuis longtemps. Un jour, il sera peut-être possible de reconstituer entièrement le pancréas d’une personne ! En tous cas, c’est un réel espoir pour la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer, le vieillissement prématuré, ou pour remplacer les organes touchés par des maladies auto-immunes. Ce n’est pas chimérique, on sait désormais que cela se fera chez l’homme, car on sait déjà le faire chez la souris. Utiliser des cellules souches somatiques est plus simple, mais les résultats sont mitigés. Les cellules souches embryonnaires posent plus de problèmes techniques, et se heurtent à certains obstacles éthiques, mais elles offrent plus de perspectives. " La thérapie cellulaireLa thérapie cellulaire ou médecine régénératrice.
© Jacques Gozzo / Genopole

05.Considérations éthiques

Techniquement, il est vrai, les chercheurs tâtonnent encore lorsqu’il s’agit de faire dériver ces cellules souches en cellules différenciées souhaitées, des neurones plutôt que des cellules de peau par exemple. Par ailleurs, les cellules implantées, si elles ne se différencient pas correctement, peuvent se transformer en tumeurs (tératomes). " Les obstacles techniques existent, constate Pierre Tambourin, mais ce n’est pas insurmontable. C’est loin d’être réglé, mais tout porte à croire que ça le sera un jour, et dans un délai raisonnable. "

Mais outre les obstacles techniques, toutes ces recherches touchant au domaine du vivant font l’objet de nombreux débats d’ordre éthique. En France, la loi de bioéthique adoptée en en juillet 2004 autorise, pour 5 ans, l’utilisation d’embryons surnuméraires – les embryons obtenus par fécondation in vitro à la demande de couples stériles, mais qui ne font plus l’objet d’un projet parental – pour isoler des cellules souches embryonnaires, et mener les recherches. Mais les chercheurs attendent encore, puisque les décrets d’application ne sont pas encore passés. " Pour l’instant, il est seulement possible de travailler sur des cellules importées, précise Carine Camby, la directrice générale de l’Agence de la biomédecine. Mais je comprends la demande des scientifiques, qui souhaitent travailler sur des embryons surnuméraires pour créer de nouvelles lignées de cellules souches et maîtriser ces lignées. En revanche, en France, le clonage thérapeutique reste absolument interdit, c’est la loi. C’est un choix politique, et il n’y a d’ailleurs pas de consensus sur la question parmi les scientifiques. "

Clonage thérapeutique … Le mot a suscité de nombreuses prises de position. Et le débat est relancé avec l’annonce, le 20 mai 2005, dans la prestigieuse revue américaine " Science ", d’un nouveau pas franchi par une équipe sud-coréenne. L’équipe de Woo Suk Hwang et Shin Yong Moon est parvenue à cultiver onze lignées de cellules souches embryonnaires à partir d’embryons clonés, issus de cellules prélevées chez des individus atteints de diverses maladies et d’ovocytes de donneuses.

Beaucoup de scientifiques regrettent les amalgames répercutés ici et là. Dans le journal du CNRS de décembre 2004, Antoinette et Jacques Hatzfeld, tous deux directeurs de recherche CNRS dans le laboratoire de biologie des cellules souches sur le campus de Villejuif, tiennent à mettre les choses au point : " Des propos maladroits dans les médias ont laissé croire que les chercheurs effectuaient des travaux sur de futurs petits bébés sans défense, alors qu’ils travaillaient uniquement sur des lignées de cellules (…) incapables de s’organiser en un être vivant ". " Evidemment, le clonage reproductif est à bannir des pratiques de l’humanité ", renchérit Pierre Tambourin.

Le clonage thérapeutique, mené à des fins de recherche, permet en revanche, pourvu que la technique soit maîtrisée, de produire quantités de cellules souches embryonnaires. Mais tous les scientifiques n’en sont pas partisans. Dans " Le Secret de la salamandre ", le généticien Axel Kahn reste très prudent, considérant qu’" elle ne constituera sans doute jamais une méthode thérapeutique crédible pour un nombre significatif de malades ", en raison, notamment, du grand nombre d’ovocytes nécessaires à sa mise en œuvre. Pierre Tambourin est, lui, catégorique :
" le clonage thérapeutique s’imposera, dès l’instant où nous parviendront à une bonne technicité. La pression des malades sera telle qu’on finira forcément par y répondre par la positive. La France pratique la politique de l’autruche. Evidemment, on peut éventuellement craindre un trafic d’ovocytes humains venant de pays en voie de développement, et il faudra réglementer ces aspects pour ne pas être honteux de nos choix. Il faut considérer les problèmes éthiques, mais il me semble que les problèmes philosophiques et religieux seront, un jour ou l’autre, réglés. "

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