Les maladies génétiques héréditaires :

Les déficits enzymatiques et les protéines thérapeutiques

•  Les maladies orphelines :

Les maladies orphelines recensent 8000 pathologies rares et touchent 4 millions de personnes en France et près de 25 millions en Europe. Tous ont en commun de souffrir d'une affection qui touche moins de 1 personne sur 2000, des pathologies hors cadre non référencées par les administrations sociales et de santé publique. Du coup, ces patients sont victimes de retard de diagnostic, de difficultés d'accès aux prestations sociales et d'absence de moyens thérapeutiques efficaces.

Si les progrès de la génétique ont permis d'associer un gène muté à une maladie, les maladies génétiquement hétérogènes (qui interviennent sur plusieurs gènes) comme la plupart des maladies orphelines restent très difficiles à déceler et donc à guérir.

Le quotidien de médecin, n°7552 du jeudi 3 juin 2004

•  Traitement des myopathies de Duchêne et de Becker :

Ces maladies, que sont elles ?

La myopathie de Duchenne est une forme de dystrophie musculaire progressive généralisée et héréditaire à transmission récessive liée au chromosome X (le locus responsable est situé sur le bras court du chromosome X (X p21)), débutant dans l'enfance et d'évolution grave. Seuls les garçons sont atteints et les femmes sont transmettrices. La myopathie de Duchenne touche à la naissance un garçon sur 3500 chaque année en France.

Les dystrophies musculaires progressives sont liées au même gène, le gène dit DMD de la dystrophine, le plus long connu de tout notre génome : il est en effet composé de 2,4 millions de bases génétiques. Ce gène code pour la dystrophine, protéïne du cytosquelette de la fibre musculaire. La dystrophine sert en effet à la bonne tenue et à la bonne cohésion des fibres musculaires entre elles. Sans elle, la fibre musculaire ne peut plus résister aux forces exercées lors de la contraction, et elle finit par dégénérer. Ce qui explique qu'un déficit en dystrophine soit la cause de l'atrophie musculaire progressive dans ce genre de maladie.

La mutation d'un exon codant pour la dystrophine à l'origine de cette maladie a été identifiée en 1986.

Les traitements actuels :

Il n'existe à l'heure actuelle aucun traitement curatif pour ces deux pathologies gravement invalidantes. Le traitement est avant tout palliatif : prévention des rétractions, apport des aides techniques, kinésithérapie, surveillance cardiaque, orthopédie. Cette prise en charge pluridisciplinaire est indispensable : elle permet à l'enfant de conserver sa qualité de vie en limitant les conséquences de la maladie. On parle aussi de traitements freinateurs.

Les traitements freinateurs :

Ils permettent de ralentir la progression de la maladie. Ce sont :

Les médicaments

- de nombreux médicaments sont proposés pour traiter les muscles périphériques mais ils sont peu efficaces et posent parfois le problème des effets secondaires

- certains médicaments peuvent freiner les anomalies cardiaques (palpitations, insuffisance cardiaque)

La rééducation

- kinébalnéothérapie

- massages (améliorent la circulation et le fonctionnement actif des muscles)

- kinésithérapie (à considérer en fonction de chaque cas)

La chirurgie qui vient en complément de la rééducation si celle-ci a echoué. Elle a pour but de corriger ou rendre acceptable les déformations. La chirurgie du rachis permet notamment de rigidifier la colonne vertébrale dans une bonne position.

L'appareillage qui a pour but de guider le mouvement, de le limiter ou de le supprimer.

La ventilation qui est utilisée pour faciliter la souplesse de la cage thoracique ou pour oxygéner de façon régulière l'organisme. Elle comporte une ventilation nasale de nuit et une ventilation de jour nasale ou buccale voire par trachéotomie si ce moyen est mal toléré et inefficace.

La kinésithérapie respiratoire qui permet le désencombrement des bronches en cas de surinfection.

Les traitements nutritionnels qui consistent à modifier l'alimentation pour éviter les difficultés qu'ont les malades à avaler. Un traitement précoce (école de déglutition) peut être proposé afin d'éduquer les malades à une mastication efficace et à une déglutition correcte.

La recherche :

Les greffes de myoblastes consistent à injecter des cellules musculaires afin qu'elles colonisent les différents muscles. Cette technique n'est malheureusement pas encore au point.

Source : www.caducee.net et www. moteurline.org

Les essais de thérapie génique (Il existe à l'heure actuelle plusieurs voies de recherche)

Les injections de plasmides dans les muscles touchés

L'injection d'un plasmide contenant un gène codant pour la dystrophine injecté par voie intramusculaire a permis d'obtenir des résultats intéressants, sans aucune réaction immunitaire contre le plasmide ou la dystrophine exogène. Trois semaines après la première injection, une biopsie des tissus musculaires injectés a révélé une expression de la dystrophine. Le niveau d'expression reste faible (dans 1 à 10 % des fibres musculaires) mais augmente avec les quantités de plasmide injecté. Il est désormais établi qu'il est possible d'obtenir une expression fonctionnelle du gène mais un lourd travail de recherche subsiste pour qu'un protocole thérapeutique puisse être proposé aux malades.

La thérapie génique associée à l'exon-skipping.

Le principe de l'exon skipping est d'utiliser des oligonucléotides pour « réparer » le message génétique. Pour la myopathie, des chercheurs ont eût l'idée de réaliser des oligonucléotides anti-sens dirigés contre l'exon muté. Cette technique permet alors d'obtenir une protéine plus courte mais fonctionnelle.

Testée sur la souris, elle a donné des résultats positifs. Une injection intramusculaire restaure la dystrophine de la souris mais l'action de l'injection disparaît au bout de 4 semaines. C'est à ce niveau qu'intervient la thérapie génique. Ces oligonucléotides, liés à un Short Nucléar ARN (snARN) facilitent leur inclusion dans la machine de traduction, ce qui a permis d'obtenir un majoration de l'effet du traitement.

Les résultats ont été remarquables. Par voie intramusculaire, une restauration durable de plus de 13 semaines a été obtenue ; par voie intra-artérielle, on pouvait observer, un mois après les premières injections, de la dystrophine dans 80% des muscles et la recouvrance d'une force presque normale après six semaines.

Dans la majorité des cas, la transformation de la maladie de la forme Duchêne à la forme Becker (moins grave) peut être espérée car il existe en réalité plusieurs origines de mutation.

Pour certains génotypes (peu de mutations) , il existe un espoir d'une restauration d'une dystrophine pleinement fonctionnelle).

Le Quotidien du Médecin, n°7348 du vendredi 6 janvier 2005

•  Myopathies de Duchenne et de Becker :

Une nouvelle méthode de transfert de gènes par injection intraveineuse d'un plasmide vient d'être développée. Cette méthode pourrait être utilisée pour transférer le gène de la dystrophine au cours d'un essai clinique du traitement des myopathies de Duchenne et de Becker.

Le quotidien du médecin, n°7558 du vendredi 11 juin 2004

•  Maladies de Hurler et de sanfilippo :

Ce sont 2 mucopolysaccharidoses à transmission récessives autosomiques, dues à un déficit en une enzyme lysosomale. La prévalence est de 1 naissance pour 80000 en France.la surcharge lysosomale entraîne une neurodégénérescence amenant après des troubles du comportement à un polyhandicap majeur. Le traitement actuel n'est pas efficace car les molécules ne passent pas la barrière hémato-méningée.

Jean-Michel Heard et son équipe de l'institut Pasteur travaillent sur l'incorporation d'un gène fonctionnel dans le cerveau. Ils utilisent pour cela un vecteur viral dérivé d'un parovirus humain. Le gène codant pour l'enzyme lysosomale est administré par injection stéréotaxique dans le putamen.

Les résultats montrent que seules quelques cellules transfectées suffisent à l'amélioration du cerveau entier.(l'administration d'un millilitre de vecteur contenant l'enzyme guérit définitivement la maladie chez la souris et quatre injection ont permis de traiter tout le cerveau de mammifères de taille plus importantes). L'approche va maintenant être évaluée chez des chiens, ce qui constitue une étape essentielle avant la mise en ouvre thérapeutique chez des enfants atteints.

Le quotidien du médecin, page7, n°7445 du vendredi 12 décembre 2003

•  Artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) ou artérite des membres inférieurs :

Elles se manifeste par des douleurs au repos, des ulcères cutanés, voire l'apparition d'une gangrène nécessitant l'amputation. En France, environ 50000 personnes sont atteintes d'une forme sévère.

L'étude européenne Talisman se penche sur l'administration d'un gène FGF-1 (Fibroblast Growth Factor 1) qui permet de restaurer un certain débit sanguin dans les artères qui restent obstruées malgré une angioplastie ou en l'absence de possibilité chirurgicale, en provoquant localement la formation de nouveaux vaisseaux sanguins.

Le vecteur utilisé pour l'administration est un plasmide. Il est injecté directement dans les muscles de la jambe malade. Les cellules musculaires captant ce gène vont synthétiser et sécréter le facteur de croissance codant : la proteine FGF-1 qui va stimuler la croisannce de néovaisseaux shuntant la zone obstruée.

L'essai de phase I a montré une amélioration clinique des patients traités(cicatrisation des ulcères, diminution des douleurs au repos, réduction de la prise d'antalgiques et parfois amélioration de la vascularisation) et une étude de phase II est lancée en France dans onze centres hospitaliers en double aveugle contre placebo (une fois le patient déclaré éligible, il recoit par randomisation soit le principe actif, soit le placebo).

Le quotidien du médecin, page16, n°7382 du lundi 15 septembre 2003

•  L'hémophilie :

Grâce à le thérapie génique, des produits sans albumine devraient être proposés et la demi-vie du traitement améliorée, afin que les patient puissent n'avoir pas plus d'une injection par semaine(alors que les effets des produits actuels ne dépassent pas au mieux les 48 heures).

Le quotidien du médecin, n°7517 du vendredi 9 avril

•  Peut-être une thérapie génique pour le traitement de l'hémophilie dans environ dix ans:

Aujourd'hui, aucun traitement ne guérit l'hémophilie, mais on peut déjà stopper les hémorragies par injection à la demande de facteurs de coagulation issus du génie génétique. Ce traitement est lourd mais peut être administré de façon prophylactique sur de jeunes enfants pour limiter les hémarthroses. L'amélioration des produits existants (nouvelles formes de médicaments, allongement de la durée de vie du facteur VIII.) est actuellement ce qui devrait faciliter la vie des hémophiles. De grands espoirs sont placés dans la thérapie génique pour la prochaine décennie : ajouter un gène normal qui assure la coagulation, mais cette thérapie est encore au stade expérimental.

Le quotidien du médecin, du 16 avril 2003

•  Déficit immunitaire combiné lié au chromosome X :

Le déficit immunitaire combiné lié au chromosome X est une maladie génétiquement rare, caractérisée par une absence totale de lymphocytes T et NK destinés à la lutte contre l'infection.

Le protocole thérapeutique consiste à prélever de la moelle osseuse sous anesthésie générale. La moelle est purifiée pour sélectionner les cellules les plus précoces qui sont mises en contact pendant 3 jours avec un rétrovirus défectif contenant une copie normale du gène (sous unité gamma C du récepteur de cytokines hématopoïétiques). Cette thérapie permet de restaurer les fonctions immunologiques indispensables.

•  Espoir pour les diabétiques :

Thérapie génique chez la souris, un espoir expérimentable pour les diabétiques : le diabète guéri en forçant des cellules hépatiques à devenir des îlots bêta, producteurs d'insuline et d'autres hormones régulant la glycémie. Pas encore chez l'homme :

Expérimentation de Kojima, Chan et coll. (Japon, Houston) sur des souris rendues diabétiques. Injection d'un facteur de transcription appelé Neurod, requis pour la morphogenèse des îlots pancréatiques, plus injection de bêtastimuline (Btc), qui stimule la croissance des cellules bêta. C'est le protocole Neurod-Btc, le premier à induire la néogénèse des îlots par une thérapie génique. Traitement suivi sur 4 mois par les souris avec complète disparition des symptômes sans hépatite.

Expérience prometteuse pour les diabétiques insulino-dépendants, mais le vecteur HDAD utilisés sur les souris pour introduire le facteur de transcription doit être adapté à l'homme avant toute essai. Les possibilités in vitro sont grandes, puisqu'on pourrait prélever des cellules chez le diabétique, les transformer in vitro en îlots puis les réintroduire chez le malade sans besoin de donneur ni de traitement immunosuppresseur comme dans une transplantation classique.

• Traitement de la Neuropathie diabétique :

Cette maladie, qu'est ce que c'est ?

Une complication nerveuse de l'hyperglycémie. Elle affecte les patients atteints de diabète insulino-dépendant (DID) et les patients atteints de diabète non insulino-dépendant (DNID). Les facteurs de risque sont l'ancienneté du diabète et le déséquilibre glycémique (hyper)

Le tabagisme, la consommation d'alcool et l'insuffisance rénale sont des co-facteurs aggravants. En dehors des préjudices fonctionnels dont elle est responsable, la neuropathie diabétique est associée à une mortalité accrue. Ainsi Navarro et Al ont montré une diminution de la survie chez les sujets ayant une diminution des vitesses de conduction nerveuse. L'étude de Partanen confirme l'existence d'une association entre la neuropathie, le déséquilibre glycémique et l'incidence des complications cardiovasculaires.

On suppose à l'heure actuelle qu'une déficience d'un facteur neurotrophique, essentiel à la survie et au bon fonctionnement des neurotransmetteurs impliqués dans la régulation de la glycémie est à l'origine de cette maladie.

Les traitements actuels

Le seul traitement spécifique de la neuropathie diabétique demeure l'amélioration de l'équilibre glycémique.

L'insulinothérapie classique permet une amélioration modérée (Echelle antalgique de 0 à 10 ) de 5 à 2/3 en quelques mois.

Une insulinothérapie intensive par voie veineuse semble apporter une amélioration de 50% en quelques jours

Des injections massives de Nerve Growth Factor (NGF), sur des souris ont permis une régression des signes cliniques de la maladie.

Le problème, c'est que cette technique ne donne aucun résultat sur l'homme. En outre, les quantités de produit à injecter sont considérables, ce qui représente un coût non négligeable.

Les essais de thérapie génique

En poursuivant dans cette même voie, un neurologue de Pittsburgh (USA) utilise le Virus Herpès Simplex (VHS) comme vecteur d'introduction du gène NGF ou NT-3 (neurotrophine3) dans l'organisme.

Des administrations sous-cutanées sur des souris ont permis d'obtenir dans un premier temps une nette diminution de la symptomatologie ; puis dans un deuxième temps, une amélioration clinique de la maladie, signe que les vecteurs ont migré jusqu'aux corps cellulaires neuronaux situés dans la corne post-médullaire de la moelle épinière.

Cette technique semble donc prometteuse, reste à savoir si son application chez l'homme donnera des résultats étant donné que NGF s'est révélée peu efficace sur l'homme jusqu'à présent.