OBSERVATIONS SUR LE GENIE GÉNÉTIQUE

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                            Par Niel Armstrong ET Carol Held Knight Armstrong

La structure (double hélice) présente de nouvelles caractéristiques qui sont d’un grand intérêt biologique. Il ne nous a pas échappé que le couplage spécifique que nous avons immédiatement postulé suggère un mécanisme de reproduction possible pour le matériel génétique. (James D Watson et Francis H.C.Crick, 1953)

Pour la science, l’industrie et la société, l’observation de Watson et Crick est l’une des grandes préfigurations du changement dans l’histoire scientifique moderne.

La découverte a souvent été le résultat de la méthode scientifique : La description de Copernic du système solaire, la dérivation de Newton des lois du mouvement et le décryptage  de Lavoisier de la combustion.

Occasionnellement, la découverte est le résultat d’un travail laborieux combiné avec la chance : la pénicilline de Fleming et les rayons X de Röntgen. Le progrès scientifique est aussi le résultat de ce qu’on a appelé la «découverte négative». La découverte négative peut être une découverte qui bouleverse les croyances conventionnelles, ou une fois de plus sa véracité est l’astronomie et la cosmologie a été répertoriée comme:

La terre n’est pas le centre de l’univers, Le soleil n’est pas le centre de l’univers, Notre galaxie n’est pas le centre de l’univers, Notre type de matière n’est pas le dominant,

Constituant de l’univers (la matière sombre prédomine), Notre univers n’est pas le seul univers , Notre physique n’est pas la seule physique.

Le progrès réalisé dans le nouveau domaine de la manipulation génétique s’appuie sur les deux types de découverte et, plutôt, sur les heureux hasards. Ce progrès est accompli par une nouvelle série de questions éthiques.

Contexte

Gregory Mendel, en 1866 a théorisé ce qui pourrait être une unité héréditaire. Morgan, en 1910, a démontré le réseau de gènes le long des chromosomes. Basé sur des études de diffraction des rayons X d’acide désoxyribonucléique (ADN) par Rosalind Franklin Crick a développé un modèle de la structure moléculaire de l’ADN, la désormais fameuse double hélice.

Deux décennies plus tard, en 1973, Herbert  Buyer et Stanley Cohen ont réussi à transporter la molécule d’ADN recombinant contenant des séquences d’ADN à partir d’un crapaud une bactérie dans une cellule bactérienne vivante. Là, à l’étonnement de tous, l’ADN de crapaud étranger a été copié et biologiquement exprimé en protéine. L’événement remarquable a marqué le début de la génétique moderne et constitue maintenant une composante fondamentale de la recherche médicale.

Génétique

L’expérimentation génétique soulève une toute nouvelle série de questions éthiques. Nous entrons dans des territoires inexplorés, nécessitant souvent des approches philosophiques entièrement nouvelles, de nombreux pays disposent maintenant d’une autorité politique centralisée en la matière, aux Etats-Unis, la responsabilité revient au « Recombinant DNA Advisory Committee » (RAC) (Comité consultatif pour l’ADN recombinant aux Etats-Unis d’Amérique) conjointement avec l’administration des aliments et drogues.

Il se peut que la recherche la plus savante soit le projet du génome humain. Dans un effort de 15 ans s’approchant de son point médian, les scientifiques en Europe et aux États-Unis tentent d’identifier et classer chacun les quelques trois milliards de nucléotides qui constituent l’ADN.

Différents groupes de spécialistes tentent de comprendre la fonction de chacun des mille de gènes qui sont actifs dans leur domaine d’intérêt: Les neurogénéticiens tentent de connaître tous les gènes qui sont en quelque sorte liés au cerveau. Les généticiens du cancer s’intéressent aux gènes qui sont impliqués, de quelque façon que ce soit, dans le cancer.

Dépistage

 

Une grande partie de la communauté médicale a fini par accepter le fait que la maladie, dans une certaine mesure, est d’origine génétique. Les facteurs de risque génétique ont été identifiés dans un nombre important de maladies. Il s’ensuit que les individus peuvent être dépistés pour déterminer leur prédisposition ou leur susceptibilité à de telles maladies.

Un couple prénatal était positif, quelle serait l’action appropriée? Qui assume la responsabilité du conseil en génétique et quelles sont les conséquences des erreurs?

Des recherches importantes sont menées en matière de génétique du cancer. L’objectif est de déterminer la relation entre les facteurs de risque et les mutations géniques dans les cancers, en particulier les principaux cancers: ovarien, du sein, du poumon, de la prostate et du côlon. Beaucoup d’informations ont été développées pour les extrémités des gènes exprimés dans le développement du projet d’anatomie du génome du cancer (CGAP) sont maintenant disponibles sans frais sur le World Wide Web (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ncicgap). De nombreux gènes précédemment inconnus ont été découverts à la suite de ce projet. Beaucoup plus devraient être identifiés.

Bien que les spécialistes puissent dépister le cancer, les chercheurs dans ce domaine reconnaissent que l’importance relative de la prédisposition à un cancer particulier et à l’environnement dans lequel l’individu vit et travaille n’est pas encore bien comprise. Il n’est pas clair, par exemple, qu’un dépistage génétique positif pour le cancer du sein justifie une mastectomie prophylactique. D’autre part, un dépistage génétique positif du cancer de la thyroïde chez un enfant de moins de 5 ans pourrait bien justifier l’élimination de sa glande thyroïde.

L’existence d’une information de dépistage appelle la société à assume la responsabilité de gérer cette information de manière consciencieuse. Les employeurs et les assureurs devront sans doute trouver de telles informations d’un intérêt substantiel. S’il est dans l’intérêt de la société pour eux de les déterminer.

Génie tissulaire

 

Le processus de vieillissement est non uniforme. Les organes de corps vieillissent à des rythmes différents (à savoir, le cœur lâche souvent avant d’autres organes). Actuellement, les transplantations d’organes apportent une solution au problème, mais le nombre d’organes dépasse l’offre disponible des donateurs, les prothèses mécaniques, telles que les cœurs artificiels et les appareils de dialyse rénale sont des alternatives.

Un domaine prometteur de la manipulation génétique est le génie tissulaire, la première offre majeure est un substitut de peau vivante. Le matériau polymère biodégradable est sculpté dans la forme appropriée, puis ensemencé avec des cellules qui se multiplient et se tissent ensemble. La base artificielle se désintègre dans le temps en laissant des tissus qui peuvent fonctionner comme la peau d’origine.

On estime que des techniques similaires peuvent être utilisées pour produire des substituts vivants pour le cartilage, l’os, les valvules cardiaques et les vaisseaux sanguins dans un avenir relativement proche. La réplication d’organes plus complexes est sensiblement plus loin dans le futur.

Clonage

Le clonage est peut-être le plus médiatisé, et probablement la zone la plus controversée de la manipulation génétique. Les clones sont des organismes génétiquement identiques. Les clones sont communs dans le mot naturel, le résultat normal de la reproduction asexuée des organismes unicellulaires et des plantes simples.

Les formes végétales supérieures peuvent former des clones par propagation végétative et quelques clichés animaux relativement simples peuvent être clonés soit par reproduction asexuée, soit par régénération.

En utilisant des techniques génétiques, les chercheurs ont d’abord cloné avec succès les grenouilles et les salamandres et plus récemment, les moutons et les bovins. Le mois dernier, il a été rapporté que:

«Les chercheurs ont aidé une femme de 40 ans apparemment stérile à concevoir en peignant une de ses cellules d’œufs avec le matériel de l’œuf d’un donateur beaucoup plus jeune. Les chercheurs ont été en mesure de préserver la pépite d’information génétique dans l’œuf d’origine, en ajoutant simplement de l’enveloppe extérieure, ou cytoplasme, du donneur combinant l’œuf revitalisé avec un sperme du mari de la femme ayant résultant en un 9-livre, 7 onces fille, qui porte l’héritage génétique de ses parents, et non pas celui du donateur ».

Selon la revue britannique « Lancet », on estime que c’est le premier exemple de manipulation génétique qui a permis une naissance humaine. L’infertilité est souvent une conséquence des anomalies dans le cytoplasme, la part de l’œuf responsable de l’énergie et le développement embryonnaire. Les chercheurs croient que ce type de manipulation peut être très efficace pour surmonter cette anomalie.

Dans un type d’expérience très différent, un agneau est né d’un œuf d’une brebis qui avait été modifiée avec d’autres gènes, dont l’un au moins était humain. L’agneau résultant a un gène humain dans une variété de façons pour tester de nouveaux traitements liés aux maladies humaines. De tels animaux pourraient également produire des organes qui pourraient être transplantés chez l’homme avec moins de risque de rejet.

Thérapie de transfert de gène

 

La thérapie génique consiste à transférer des gènes étrangers dans des cellules hôtes où l’expression du gène restaure un défaut génétique héréditaire, ou module un processus de maladie acquise. En utilisant la thérapie génique, les cellules cancéreuses pourraient être affaiblies. Les individus avec des gènes manquants spécifiques pourraient avoir les gènes de remplacement appropriés transférés dans leur corps.

Bien que la thérapie génique soit potentiellement applicable à un certain nombre de maladies, y compris l’anémie à cellule falciforme (drépanocytose), l’hémophilie et la Tay-Sachs, les études ont été les plus remarquables contre la fibrose kystique (FC), un trouble héréditaire récessif. La CF a été caractérisée comme une «maladie modèle», scientifiquement parlant (5).

Le gène responsable de la fibrose kystique a été découvert en 1989. Lorsque des copies normales du gène ont été ajoutées à des cellules défectueuses dans un tube à essai, elles ont soigné les cellules défectueuses. Ensuite, un virus modifié a été utilisé pour administrer des gènes normaux chez les animaux. En 1993, quatre ans seulement après la première découverte du gène des FC, le Tapay gène a été fourni au patient atteint de (FC) mucoviscidose humaine.

Cet exemple de transfert de vecteur viral est connu sous le nom in vivo car il est tellement peu invasif et pas plus difficile pour le patient que la vaccination. La thérapie génique ex vivo antérieure nécessitait l’élimination d’une cellule du patient, l’infection de la cellule avec un virus convenablement altéré et la réintroduction de la cellule modifiée dans le patient. Cette méthode était sensiblement plus difficile et coûteuse que la méthode ultérieure in vivo. Le processus in vivo a été développé à l’Université du Michigan, qui détient le brevet. L’Université accorde le brevet aux entreprises sur une base non exclusive et offre gratuitement le brevet aux groupes de recherche à but non lucratif.

Observations finales

Les médecins de premiers soins devront de plus en plus avoir une certaine connaissance de la science génétique ainsi que les qualifications et l’éducation en matière de conseil. Des enquêtes ont montré que la profession médicale d’aujourd’hui ne dispose pas encore de ces compétences. C’est un défi pour la profession de prendre les mesures nécessaires afin de se préparer à gérer ces nouvelles techniques de façon intelligente et éthique.

Je n’ai donné que quelques exemples d’activités de recherche génétique à partir des centaines de sous-ensembles qui sont actuellement à l’étude au sein des hôpitaux, universités et entreprises partout dans le monde. J’ai également mentionné de nombreuses préoccupations qui existent à juste titre. Certains scientifiques craignent que le génie génétique puisse par inadvertance produire des bactéries et des virus qui pourraient créer de nouvelles maladies ou résister à la médication. Les philosophes se demandent si nous intervenons trop étroitement par rapport à l’essence de la vie.

Il est cependant peu probable que la recherche génétique et le traitement diminueront. Ils deviendront probablement de plus en plus une force majeure dans la recherche et la pratique médicale. La manipulation génétique s’est avérée être un facteur majeur dans l’agriculture, améliorant le rendement et la résistance aux maladies chez les plantes et les animaux. La promesse qu’elle a faite de poursuivre les progrès de la médecine et de l’agriculture est beaucoup trop grande pour être abandonnée.

Je terminerai par une citation de «la génétique» de Suzuki et Knutson: «Nous ne devons pas agir positivement pour causer du tort à ceux qui viennent après nous, mais nous ne devons pas également échouer à écarter les dangers qui, si on les laisse en place, vont causer des préjudices aux populations futures “(6).

             RÉFÉRENCES

  • Boorstin, Daniel, Le nez de Cléopâtre, Random House, 3-17, 1994.

  • Pyeritz, Reed Edwin, Docteur en médecine, «Family History and Genetic Risk Factors», Journal de l’Association Médicale Amércaine, 1284, 15 octobre 1997.

  • Gluckman, J.L., MD, Université de Cincinnati Medical Center.

  • Knight-Ridder News Service, octobre 1997.

  • Hopkin, J., «Fibrose kystique: Approche du traitement à partir de Détricotions multiples», Journal of NIH Research, 40, Juillet 1996 vol 8.

  • Suzuki, David et knudtson, Peter, Genethics, Harvard Univ. Presse, 1989.