Partie II: Les OGM en médecine (par Anne)

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Il a été vu que les OGM servent à divers secteurs d'activités, principalement en agriculture. Cependant, un secteur encore trop méconnu et pourtant prometteur les utilise aussi, il s'agit de celui de la médecine. Nous allons voir dans ce chapitre les diverses formes d'utilisation de ces Organismes Génétiquement Modifiés au service de la santé. Cependant, les possibilités étant très vastes, seules les principales seront citées et axées chacunes sur un exemple concret.


I-Les bactéries pharmaceutiques, utilisations actuelles: l'exemple de l'insuline.

Les bactéries modifiées sont les premiers "témoignages" de la possibilité de modifier génétiquement des organismes vivants.


Depuis une vingtaine d'années, des bactéries ont été génétiquement modifiées pour synthétiser certaines molécules utiles, que l'industrie pharmaceutique ne sait pas produire. Ce procédé est utilisé pour fabriquer, en grande quantité et à un faible coût, des protéines que l'on devait auparavant extraire de tissus humains ou animaux (avec tous les risques de transmission d'agents pathogènes que comporte cette pratique). L'hormone de croissance, précédemment extraite d'hypophyses humaines, et l'insuline, obtenu auparavant à partir de pancréas de porc, commercialisées actuellement sont ainsi produites par des OGM.



L'exemple de l'insuline

Le diabète est une maladie entrainant une non régulation du taux de glucose dans le sang, due à une production faible, voire nulle, d'insuline.
Les malades, 100 millions à ce jour (18% de la polpulation en Polynésie), doivent donc, plusieurs fois pas jour, s'injecter des doses d'insuline. La maladie est en expansion très rapide: il a été évalué que le nombre le malades devrait tripler dans les vingt prochaines années.


Jusque dans les années 80, cette insuline était extraite de pancréas porcs et de boeufs puis purifiée le mieux possible.
Mais suite à de divers problèmes (entre autres celui de la vache folle), cette technique a été remplacée.

Etant donné qu'il est impossible d'obtenir de l'insuline de façon artificielle, les chercheurs se sont penchés sur la manipulation bactérielle.


Le gène INS, codant pour l'insuline est prélevé dans le noyau d'une cellule humaine. (Le gène INS est situé sur le chromosome humain n°11)
Ce gène est recombiné avec un marqueur de bactérie Escherichia coli et un plasmide recombinant pour compléter le chromosome. Ce chromosome est alors introduit dans le génome d'une bactérie de l'espèce Escherichia Coli, cultivée en laboratoire.
Les bactéries sur lesquelles l'introduction a été fructueuse sont ensuite sélectionnées mises en culture pour se multiplier.

Molécule d'insuline


Il y a alors une production en grandes quantités que l'on sait extraire aisément.
L'insuline ainsi obtenue est tolérée par l'organisme humain, sans effet de rejet, contrairement aux insulines animales, qui n'étaient pas faciles à purifier et avaient un effet peu efficace. Certaines conduisaient même à long terme, à des arrêts cardiaques ou amputation des pieds.


II-Les autres "médicaments-OGM"
A-Les aliments médicaments

Il est aujourd'hui possible d'ingérer des médicaments en se nourrissant.
Les premiers essais ont été effectués sur des lapins auquels on avait envisagé la sécrétion dans le sang de protéines étrangères et utiles à l'homme. Plusieurs lapins ayant dans le sang de l'alpha 1 anti trypsine humaine ont ainsi été obtenus.

Cependant, il a été remarqué que les protéines ne pouvaient s'accumuler dans le sang car elles étaient rapidement éliminées par le foie. De plus, beaucoup de ces protéines ont aussi directement agit sur les animaux en altérant leur santé.
C'est pourquoi les chercheurs se sont ensuite tournés vers l'idée de répurérer des protéines dans le lait des animaux.
Ils ont ainsi greffé le gène codant pour la protéine recherchée, sur la région régulatrice d'un des gènes de la synthèse des protéines du lait, qui va diriger celle-ci spécifiquement dans la glande mamaire de l'animal, ce qui va entrainer la sécrétion de la protéine dans son lait, qui sera ensuite récupéré.
L'exploitation de ce procédé peut aussi aussi se faire à plus grande échelle, sur des chèvres et des vaches pour augmenter la production de protéines.
Cette technique a fait naître une nouvelle branche dans l'industrie pharmaceutique.
Actuellement, plusieurs protéines sont soumies à des tests cliniques et devraient être mises sur le marché dans les années à venir.


L'un des plus importants espoirs de traitement par ce procédé est celui contre certains effets de la mucoviscidose.
L'animal utilisé serait une brebis à laquelle on aurait injecté le gène, situé sur le chromosome n°14, codant pour les protéines alpha antitrypsines (cette protéine étant constituée de 394 acides aminés et de trois chaînes latérales glucidiques)

Une brebis donne environ 300 litres de lait par an, avec de 1 à 30 grammes de molécules par litre. Ainsi une seule brebis peut fabriquer autant de protéine AAT qu'un fermenteur cellulaire


Ces protéines ensuites récupérées dans le lait seraient alors ingérées par les malades. Suite à la digestion de ce lait, les protéines sont "dirigées" dans le sang, et combattent certains effets de cette maladie.


Cette technique "d'aliments médicaments" peut aussi être appliquée dans les plantes.
Ainsi, toujours pour le traitement de la mucoviscidose, de la lipase gastrique de chien a été injectée dans du maïs.
La consommation de ce produit pourrait permettre de favoriser la digestion des lipides, qui est défaillante chez les sujets atteints par cette maladie.



B-Les animaux transgéniques

Chaque année, plusieurs centaines de personnes décèdent en France faute d'organes à greffer.
Selon les estimations, les dons d'organes humains ne pourraient jamais subvenir à tous les patients.
C'est ainsi qu'est néée l'idée d'utiliser des organes d'animaux.

Les chercheurs se sont alors tournés vers le cochon, qui est considéré comme le meilleur donneur d'organes pour l'homme, car il est physiologiquement assez proche de celui-ci et que très peu de maladies sont transmissibles du porc à l'homme.

Cependant, les premiers essais se sont révélés infructueux. Les antigènes des organes d'une espèce xénogénique (ici le cochon) [ particulièrement Gal-alpha-1-3-Gal ] sont inévitablement reconnus par les anticoprs de l'espèce receveuse (ici l'homme) [principalement des immunoglobulines de type IgM] , ce qui entraine un rejet.

Il est impossible de supprimer les antigène de l'organe greffé. Il en est de même pour les anticorps du receveur.

Par la transgénèse, les chercheurs souhaiteraient supprimer tout risque de rejet.

Des gènes humains ont alors été transférés à des porcs pour préserver les organes contre une attaque par les anticorps.
Les coeurs et reins obtenus sont presque totalement protégés contre le rejet suraigu lorsqu'ils sont greffés sur des primates.
Leur survie passe de quelques heures à plusieurs semaines.


Mais le coeur et les reins ne sont pas le seuls organes suceptibles d'être transplantés. Les chercheurs envisagent aussi différents cellules permettant de pallier des déficiences transitoires du foie, d'autres sécrétant des hormones ou encore pouvant contrecarrer les effets de certaines maladies neurodégénératives.

Cependant, les chercheurs ont encore besoin de connaissances supplémentaires sur les risques de transmission à l'homme de virus non détectés pour pouvoir les éviter.
Cette approche thérapeutique, bien que présentant un réél intérêt, n
ecessite bien encore de nombreux travaux de recherche approfondies avant de la mettre sur le marché médical.

 

C-Les plantes modifées, aussi utiles en médecine

 

Molécule d'hémoglobine

 

"Depuis plusieurs décennies, les scientifiques sont en quête d'un substitut du sang qui pourrait être stocké et transporté aisément, et pour lequel ne se poserait pas le problème de l'incompatibilité des groupes sanguins et surtout celui, important, du risque infectieux.

L'objectif prioritaire de ces équipes est de mettre au point un véritable "médicament d'urgence", utilisable rapidement dans des situations de perte de sang massive et brutale, telles qu'un accident de la route, une catastrophe naturelle, un conflit militaire ...

Ce "médicament" serait capable de suppléer la fonction vitale du sang : le transport de l'oxygène depuis les poumons jusqu'aux tissus. Ce sont normalement les globules rouges, voyageurs infatigables du sang, qui assurent le transport de ce gaz si précieux pour les tissus. Au sein de ces globules, cette responsabilité incombe à une protéine complexe, l'hémoglobine."

Extrait de la note de presse de l'INSERM du 6 mars 1997


Vidéo présentant les procédés de fabrication d'hémoglobine par des plans de tabac:  http://www.ina.fr/archivespourtous/index.php?vue=notice&from=fulltext&full=h%E9moglobine+et+tabac&num_notice=1&total_notices=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 










Technique de transgénèse utilisée

 

Le plasmide est un fragment d'ADN circulaire présent dans les bactéries. On peut "ouvrir" un plasmide pour y insérer un gène provenant d'un autre organisme: c'est un procédé de transgénèse.


On a d'abord extrait ce plasmide pour pouvoir y incorporer des gènes. Ces gènes peuvent, eux mêmes, être reconstitués par synthèse.


 

 

Une substance rouge est alors créée. Or; après éléctrophorèse, il s'avère que cette substance est en tous points identique à de l'hémoglobine humaine.

 

 

 

 

Aprés l'étape de transfert, il y a tout un processus à régler entre la production de cette hémoglobine et son rôle possible dans le sang. Il faut contrôler le support cellulaire des hématies fonctionnelles. De nombreuses phases de recherche appliquée et d'essais de laboratoire sont encore nécessaires avant son application.

Cette nouvelle technique aurait un gros avantage: il n'y aurait plus de problème de compatibilité des groupes sanguins lors des transfusions sanguines.

 

 

Il a été vu, tout au long de ce développement, que les Organismes Génétiquement Modifiés représentent un sérieux avantage à la médecine. Les organismes peuvent aussi bien être des plantes que des bactéries, ou encore des animaux comme le porc. Cependant, la recherche médicale dans ce secteur est encore peu sûre, c'est pourquoi les OGM sont sujets à divers polémiques...

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