Les manipulations in vitro perturbent-elles les cellules ?

Représentation de cellules humaines Représentation de cellules humaines  Photo :  iStockphoto

Des chercheurs français affirment que les manipulations effectuées in vitro sur les cellules utilisées en thérapie génique modifient l'expression du génome de ces cellules.

L'équipe de la Dre Anne Galy de l'INSERM affirme que ces modifications semblent sans conséquence, mais qu'il est important d'en connaître l'origine exacte pour modifier les pratiques et ainsi réduire ce phénomène.

Épigénétique 101

Le terme désigne l'étude des influences de l'environnement cellulaire ou physiologique sur l'expression de nos gènes. Par comparaison, la génétique renvoie à l'écriture des gènes et l'épigénétique à leur lecture. Ainsi, un même gène peut être lu différemment selon les circonstances.

Cette constatation signifie qu'en fonction d'un contexte donné, les gènes ne seront pas utilisés de la même façon. Par exemple, certains gènes peuvent se retrouver muets, et d'autres, au contraire, être davantage exprimés à différentes périodes de la vie ou du cycle cellulaire. Ce phénomène tout à fait naturel s'accroît lorsque la cellule est sortie de son milieu naturel. C'est le cas des cellules souches embryonnaires étudiées en laboratoire ou encore des ovocytes prélevés dans le cadre d'une fécondation in vitro.

Les présents travaux se sont concentrés sur des cellules souches hématopoïétiques utilisées pour traiter des maladies rares du sang ou du système immunitaire par thérapie génique.

L'équipe française a été surprise de constater que les modifications épigénétiques induites par la manipulation des cellules sont bien plus importantes que prévu.

« Avec la méthode utilisée, nous observons des changements de méthylation de l'ADN dans près de 200 gènes lors de la culture et de l'activation des cellules in vitro, et dans environ 900 gènes après la mise en contact avec le vecteur viral. » — Dr Anne Galy

Ces petits changements chimiques sont la marque de modifications épigénétiques qui entraînent des variations dans le niveau d'expression des gènes concernés.

L'origine de ces modifications et leurs conséquences restent méconnues à ce jour. En fait, ni l'apparence des cellules ne change, ni leur fonction. Par exemple, les premiers essais de thérapie génique chez des patients atteints du syndrome de Wiskott-Aldrich donnent des résultats encourageants.

Mais les chercheurs veulent quand même connaître l'impact réel des manipulations par rapport à un bruit de fond normalement observé dans ces cellules. Ils espèrent qu'une meilleure compréhension des modifications permettra de mettre au point des techniques de manipulation moins perturbatrices pour les cellules.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue PLoS.

Le saviez-vous ?

Chacune de nos cellules contient de 20 000 à 30 000 gènes en double exemplaire (40 000 à 60 000 allèles). Avec les régions nécessaires à la production de protéines, ils ne représentent que 30 à 35 % de la molécule d'ADN. L'environnement des gènes est donc formé en premier lieu par les 65 % à 70 % d'ADN dont la fonction est encore largement inconnue. (INSERM)

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