Des scientifiques américains ont réussi à supprimer les effets du syndrome de Down dans une cellule vivante avec un gène switch.
Des scientifiques américains ont réussi à supprimer les effets du syndrome de Down dans une cellule vivante avec un gène switch. Le développement est une avancée majeure dans le traitement du duvet.
Chaque année, des dizaines d'enfants naissent avec le syndrome de Down dans notre pays. Le Britannique John Langdon Haydon Down a été le premier à décrire le syndrome en détail en 1866. En raison des yeux inclinés typiques en forme d'amande, il a inventé le terme d'idiotie mongoloïde. Puisqu'il a maintenant une connotation condescendante, on parle de syndrome de Down, également connu sous le nom de trisomie-21.
Ce dernier terme fait référence à la cause du syndrome :une troisième copie du chromosome 21. C'est une de trop, ce qui amène le corps à produire une surdose de protéines pour ce chromosome. Ces protéines perturbent le développement du patient et provoquent rapidement un retard mental. De plus, les malformations du cœur, des os et des intestins sont fréquentes, et le risque de leucémie infantile et d'Alzheimer dès la cinquantaine augmente.
Chromosome complexe
Il y a plus d'un demi-siècle, le pédiatre français Jérôme Lejeune a découvert l'excès de chromosomes chez les patients atteints du syndrome de Down. Cependant, il s'est avéré extrêmement difficile de convertir cette idée en une approche thérapeutique. Il y a donc au moins 500 gènes sur le chromosome. Ensemble, ils constituent des centaines de protéines, qui travaillent ensemble ou rivalisent de manière infinie pour maintenir le développement sur la bonne voie.
Pour le moment, il n'est pas envisageable de pêcher ce chromosome supplémentaire un par un dans toutes les cellules. Mais alors quoi ? La biologiste du développement Jeanne Lawrence et sa collègue Lisa Hall de l'Université du Massachusetts pensaient qu'il devrait être possible de couper l'activité d'un chromosome superflu à la fois. Notre corps le fait déjà au niveau des chromosomes sexuels - les femmes ont deux chromosomes X, les hommes ont un chromosome X et un chromosome Y.
gène XIST
Mais cela pose un problème au corps. Parce que plus le gène responsable de la construction d'une protéine particulière se produit souvent, plus cette protéine est produite. Cela conduirait à un doublement chez les femmes. Heureusement, il existe une solution :l'un des chromosomes X active son gène XIST - 'X-inactive specific transcript'. Ce gène rend difficile la transcription des gènes, car il code une molécule d'ARN qui se colle au chromosome X en question. Cela continue jusqu'à ce que le chromosome entier soit "peint" avec de l'ARN.
Lawrence et Hall voulaient seller le chromosome 21 superflu avec un tel gène XIST pour le rendre inoffensif. Mais cela s'est avéré plus facile à dire qu'à faire, car le gène consiste en une longue chaîne d'ADN. Une telle chaîne n'avait jamais été introduite en contrebande dans le matériel génétique d'une cellule vivante. Les chercheurs ont préparé des cellules souches à partir de cellules du tissu conjonctif d'un homme atteint du syndrome de Down, puis ont réussi à équiper l'un des chromosomes 21 de ces cellules avec le gène XIST.
Ils ont réussi à l'aide d'une nucléase dite à doigts de zinc, une protéine artificielle qui permet de reconnaître avec une grande précision une séquence d'ADN présélectionnée dans le chromosome et d'y provoquer ensuite une double cassure. Lorsque la cellule répare cette rupture, avec un peu de chance, elle utilise l'un des gènes XIST. Les scientifiques l'ont piloté dans la cellule avec la nucléase.
Avancez
Donc mission accomplie. Reste à savoir si le gène fonctionne sur un autre chromosome. Cela s'est avéré être le cas :les gènes du chromosome superflu ont été étouffés dans l'œuf. Par exemple, la division cellulaire inhabituelle et le développement anormal de la cellule souche à la cellule nerveuse, qui sont caractéristiques des patients Down, n'ont pas été observés. Les résultats de l'expérience sont décrits dans la revue Nature .
Qu'est-ce que cela signifie pour les personnes trisomiques ? Une application thérapeutique qui agit directement sur les chromosomes n'est pas encore pour demain. Mais la recherche sur les mécanismes sous-jacents de l'anomalie prend de l'ampleur. Alors que dans le passé il y avait confusion en raison des différences individuelles entre les cellules des donneurs avec et sans duvet, les scientifiques peuvent désormais fabriquer génétiquement exactement les mêmes cellules et activer ou désactiver le chromosome en excès. Les conséquences de cela fournissent des indices cruciaux sur le contrôle du développement embryonnaire. Une thérapie génique n'est alors pas loin. L'équipe va maintenant tester la méthode sur des souris atteintes du syndrome de Down.
