Qu'est-ce que le dopage génétique ?

Qu'est ce que le dopage génétique ?

I. Une avancée issue de la transgénèse

1. Définitions et technique de la transgénèse

Le génome est l'ensemble de nos gènes. Il y a environ 25000 gènes différents dans notre génome, ce qui permet de synthétiser les protéines nécessaires au fonctionnement des cellules et de l'organisme. Le génome est porté par l'ADN de nos chromosomes, eux-mêmes situés dans le noyau des cellules. L'ADN est constitué d'un enchainement de nucléotides dont il existe 4 différents, Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine. C'est l'ordre de cet enchainement qui détermine l'information génétique. Dans l'ADN double brin, chaque chaine de nucléotides fait face à une autre. Les deux chaines sont complémentaires : un A est toujours en face d'un T, un C en face d'un G.

La thérapie génique (dont les débordements ont donné lieu au dopage génétique) déroule de la technique de la transgénèse. La transgénèse est une technique de biologie moléculaire destinée à transformer le génome d'un organisme receveur en y insérant un gène (transgène) quil ne possède pas naturellement. Elle permet la création d'organismes génétiquement modifiés, le clonage des gènes, leur expression dans un organisme et ainsi l'obtention des protéines correspondantes en modifiant ainsi le protéome et le phénotype macroscopique d'un organisme. Cette technique est également possible grâce au caractère universel du code génétique. En effet un codon formé d'un enchainement de 3 nucléotides est traduit dans tous les organismes par le même acide aminé au cours de la traduction. (Voir II 1. pour le détail de l'expression d'un gène vers la synthèse d'une protéine).

Ainsi, grâce à la transgénèse on peut introduire des gènes d'une espèce dans l'A.D.N. d'une autre espèce en utilisant comme vecteur des plasmides (petites molécules dADN circulaire que de nombreuses bactéries contiennent naturellement) recombinés isolés. Les bactéries se prêtent particulièrement aux expériences de transgénèse,en effet, il est techniquement facile de leur faire intégrer des plasmides car elles ne possèdent pas de noyau. Cet A.D.N. recombiné étant ensuite reproduit par la bactérie, on obtient un grand nombre de copies du gène étranger. Il faut ensuite que ce gène s'exprime pour qu'il produise la protéine intéressante.

2. Exemples d'applications

Escherichia coli ou "Colibacille" est une bactérie habituellement présente dans le gros intestin et non pathogène. Elle est souvent utilisée pour produire des protéines humaines, utilisées comme médicaments, grâce à la technique de la transgénèse car son temps de génération est très court : elle est capable de se multiplier très rapidement pour synthétiser de nombreuses protéines.

Exemples : pour lutter contre le nanisme, l'hormone hypophysaire de croissance (STH ou hormone somatotrope) est produite grâce à la transgénèse puis extraite des bactéries par choc osmotique. De nombreuses autres substances sont ainsi fabriquées : insuline (hormone hypoglycémiante pancréatique), facteurs de coagulation (pour les hémophiles), interféron (substance antivirale), vaccin de l'hépatite B, ...

L'EPO artificiel est appelé EPO recombinant, il est également synthétisé par transgénèse dans un organisme animal. Dans le cas de la synthèse d'EPO par transgénèse, on utilise des cellules ovariennes de hamster, on y inclut ensuite le gène humain de l'EPO. Cette cellule ovarienne comprenant le gène humain de l'EPO va ensuite synthétiser des protéines pour sa survie et donc synthétisera aussi de l'EPO humaine. L'hôte étant différent, la protéine ne sera pas strictement identique de l'EPO humaine mais aura la même fonction dans l'organisme.

II La thérapie génique

1. Définitions et rapels

(voir schéma "du gène à la protéine" ci-dessous)

Pour synthétiser une protéine, la partie codante de l'ADN du gène est d'abord recopié en ARN pré-messager (23) (ARNp-m). Celui-ci, qui ne comporte qu'un seul brin est qui est la copie exacte d’un brin codant de l’ADN, subit un épissage avec l’élimination de certains enchainements de nucléotides, appelés introns. C’est la maturation de l’ARNp-m en ARN messager (ARNm) composé des enchainements de nucléotides restants, appelés exons. L’ARNm quitte alors le noyau de la cellule vers le cytoplasme. Des ribosomes et des ARN de transfert s'assemblent sur l'ARN messager, lisent la séquence de ses nucléotides et utilisent cette information pour assembler dans le bon ordre des acides aminés et fabriquer la protéine.

Un gène contient deux régions :

•La région "codante" : la séquence des nucléotides, qui détermine l'enchaînement des acides aminés dans la protéine et donc la structure et la fonction de celle-ci;

•Les régions régulatrices : elles déterminent dans quelle cellule, à quel moment, en réponse à quel stimulus, et en quelle quantité la protéine doit être synthétisée.

Normalement la thérapie génique s’adresse aux patients atteints d'une maladie génique. Ces malades possèdent dans leur ADN une mutation génétique responsable de la synthèse d’une protéine défectueuse. Ainsi au sens premier, la thérapie génique est le remplacement d'un gène défectueux par un gène normal et fonctionnel qui sera à l'origine de la synthèse de la protéine manquante ou défectueuse.

Cette définition s’est élargie et l’on entend aujourd’hui par thérapie génique toute introduction dans une cellule de matériel génétique comme moyen thérapeutique, qu’il s’agisse d’un gène, d’une portion de gène, d’ADN, d’ARN, d’oligo-nucléotides, d’ARN interférent.

Il existe deux types de thérapie génique : la thérapie génique somatique et la thérapie génique germinale. Seule la thérapie somatique, consistant à introduire des gènes exclusivement dans des cellules somatiques, c’est-à-dire non sexuelles, est autorisée.

2. Les techniques

On peut opérer de deux façons :

• la thérapie ex-vivo : consiste à prélever des cellules (cellules sanguines,

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