Découvrez les laboratoires du Généthon

À l'occasion du Téléthon 2011, l'AFM (Assocation Française contre les Myopathies) a ouvert les portes de ses laboratoires du Généthon le 10 Novembre dernier à une poignée de bloggeurs. Ce fut pour nous l'occasion de visiter ces lieux au coeur de la recherche scientifique et nous n'allions bien sur pas garder cela pour nous. Nous vous invitons dans cet article à découvrir l'envers du décor des laboratoires de recherche scientifique financés par le Téléthon !

Le Généthon, c'est quoi ?

Le Généthon (site internet) est un complexe de laboratoires scientifiques situé à Evry, créé en 1990 par l’Association Française contre les Myopathies (AFM) et le Centre d’Etude du Polymorphisme Humain (CEPH), grâce aux dons du Téléthon. Son objectif principal était alors de mettre au point les outils indispensables à la compréhension des maladies génétiques. Le Généthon s'est tout de suite illustré sur la scène scientifique grâce à la diffusion en exclusivité mondiale de la toute première cartographie du génome humain en 1992 (photo ci-dessous).

J. Weissenbach, I. Chumakov, D. Cohen et J. Dausset - Photographie Généthon, 2011 ©

Depuis, le Généthon n'a cessé d'innover dans la recherche de gènes impliqués dans les maladies génétiques héréditaires. Toute recherche se doit de passer par une phase de découverte, ce à quoi s'est évertué le Généthon en cartographiant le génome, puis en isolant les parties qui se modifiaient chez les personnes atteintes de maladies rares (i.e. on définit une maladie comme "rare" lorsqu'elle se retrouve chez 1/1000e de la population). En 1996, le Généthon a recentré son activité dans la thérapie génique, c.à.d le transfert de gènes thérapeutiques chez un patient malade grâce à des techniques de vectorisation (i.e. utilisation de virus rendus innofensifs pour véhiculer le gène-médicament chez le patient malade). Au début des années 2000, le Généthon est ainsi devenu pionnier des techniques de vectorisation et d'essais cliniques chez l'Homme.

Le Généthon possède dorénavant les capacités techniques pour amener un traitement potentiel contre une maladie rare jusqu'à son essai chez l'Homme. Le centre regroupe plus de 180 chercheurs, pharmaciens, médecins, ingénieurs et techniciens, chacun à la pointe de leur domaine. Et cette année 2011 marque une étape primordiale dans l'avancée de la recherche contre ces maladies, car le Généthon a lancé la construction (ouverture en 2012) du plus grand centre international de production en grande quantité de médicaments de thérapie génique: le centre Généthon Bioprod.

 Le centre Généthon Bioprod - Photographie Généthon, 2011 © 

Concrètement, comment cela se passe ?

Comme dit plus haut, le Généthon centre son activité à la fois sur l'étude du génome et sur la conception de thérapies géniques.

- Etude du génome: Lorsqu'une personne est diagnostiquée porteuse d'une maladie rare non référencée, deux échantillons de sont sang sont envoyés aux laboratoires du Généthon. Un des échantillons est stocké pour garder une trace de son génome (i.e. ensemble du matériel génétique d'un individu codé dans son ADN) et l'ADN de l'autre échantillon est extrait. Comme c'est un échantillon de sang qui est prélevé, il va falloir trouver un type de cellules qui possède de l'ADN: les plaquettes et hémacies (globules rouges) n'en contenant pas, ce sont les lymphocytes B (des cellules du système immunitaire) qui sont choisis.

Tube à essai contenant de l'ADN sous forme de précipité (à droite) - Photographie L.Denis, 2011

Le savoir-faire du Généthon prend à ce moment toute son importance, le but étant de multiplier rapidement le génome du patient malade contenu dans l'ADN des lymphocytes B, pour pouvoir en avoir le plus possible et l'étudier. Pour cela, les chercheurs travaillent sur LE type de cellules spécialisées dans la duplication rapide: les virus. Et plus particulièrement le virus d'Epstein-Barr (EBV, cause d'herpès). Ils retirent d'abord toute caractéristique dangereuse du virus (quand même...) et les font "attaquer" les lymphocytes B. Bien que le virus détourne la fonction de la cellule, celle-ci est inutile puisque l'on cherche juste à avoir l'ADN en grande quantité.

L'unité du laboratoire dédiée à l'isolation et la multiplication d'ADN - Photographie L.Denis, 2011

Une fois cette étape réalisée, les scientifiques peuvent réaliser une cartographie génétique de cette maladie, pour ainsi pouvoir compléter une cartographie chromosomique de toutes les maladies qu'a étudié le Généthon.

Carte chromosomique des maladies génétiques - Photographie L.Denis, 2011

Ensuite, les échantillons répertoriés sont gardés dans des cuves d'azote liquide à -174°C. En 2009, le laboratoire référencait 413 pathologies dans ses banques, (aujourd'hui environ 450), prélevées sur 75 753 individus issus de 29 902 familles. Ces chiffres paraissent minces lorsque l'on sait que l'on estime le nombre total de maladies rares à 5000-8000, mais il ne faut pas oublier l'énorme complexité des interactions génétiques qui existent chez l'Homme. Dès lors qu'une maladie implique un groupe de gènes, trouver la "clé" de la cause de la maladie s'avère extrèmement compliqué et donc chronophage.

Cuve de conservation de matériel génétique - Photographie L.Denis, 2011

Ainsi, lorsqu'une maladie déjà référencée est observée chez un patient, il est plus facile de le diriger vers une thérapie génique si celle-ci existe. Le Généthon recentre majoritairement son activité sur la confection de solutions de thérapie grâce à des vecteurs. Cette solution possède un très gros avantage: là où le développement d'un médicament coûte plusieurs milliards, le développement d'une thérapie génique demande environ 20 millions d'euros et 5 à 15 ans de développement, si le procédé est certifié du premier coup.

- Conception de vecteurs de thérapie génique: Il existe deux méthodes de thérapie génique: "invivo", par la vectorisation; et "exvivo", par les cellules souches. La deuxième méthode - qui consiste à transformer les cellules souches par induction en cellules antivirales et les réinjecter au patient - marche pour peu de maladies (les hématopoïétiques, qui attaquent le renouvellement des cellules sanguines). Le Généthon centre ses recherches principalement sur les vecteurs, des structures cellulaires conçues pour assurer la protection et la propagation du fragment d'ADN que l'on souhaite incorporer dans le noyau des cellules du corps humain malade, afin de le guérir.

Là aussi, les chercheurs utilisent les virus comme vecteur. Après tout, ceux-ci sont perfectionnés dans l'invasion des cellules et la multiplication. Plusieurs types de virus sont choisis, et utilisés une fois rendus innofensifs: les AAV (Adéno-Associated Virus), les rétroviraux et les lentiviraux. Toute la difficulté des procédés, ceux sur quoi les chercheurs du Généthon passent le plus de temps, est d'éviter que la réponse immunitaire du patient malade se déclenche à la vue de ces vecteurs, ou des protéines produites par le gène-médicament qu'ils contiennent (car ce sont des corps étrangers).

Une fois les bons vecteurs créés, vient la phase de production en grande quantité pour l'incorporer dans le patient. Car un vecteur guérira une cellule et il faut en moyenne 3,5 million de milliard de vecteurs pour traiter entièrement un patient. C'est à ce moment qu'entrera en action le futur le centre Généthon Bioprod, 1er centre de production de médicaments de thérapie génique au monde. Celui-ci est capable de produire 20 lots de vecteurs/an (donc 20 patients potentiels à traiter) pour des essais cliniques de Phase II.

Voilà, maintenant vous savez tout des actions principales des laboratoires du Généthon. En 2010, le Généthon a disposé d’un budget de près de 27 millions d’euros, financé à près de 85 % par l’Association Française contre les Myopathies (AFM) grâce aux dons du Téléthon. Voilà pourquoi la recherche a toujours besoin de votre appui, alors n'hésitez pas à partager cet article sur vos réseaux sociaux, parlez-en autour de vous et continuez à soutenir le Téléthon ! Et retrouvez-nous sur Facebook et Twitter.