Thérapie Génique: Déverrouiller les Innovations dans le Traitement, le Dépistage et le Développement de Médicaments contre le Cancer

L’histoire de l’utilisation des gènes comme outil pour traiter les humains remonte à près de cinq décennies, marquant un moment décisif dans la science médicale. 

En 1972, le concept de thérapie génique a été envisagé pour la première fois comme une forme de traitement. Cette idée révolutionnaire a été présentée dans un article intitulé « Thérapie génique pour les maladies génétiques humaines ? » publié dans la revue Science et rédigé par T Friedman et R Roblin.

Dans cet article, les auteurs affirmaient que « la thérapie génique pourrait améliorer certaines maladies génétiques humaines à l’avenir ». Ils ont appelé à poursuivre la recherche « orientée vers le développement de techniques de thérapie génique ». Cet appel à la recherche a marqué le début d’une nouvelle ère en médecine génétique.

En effet, il a fallu encore 18 ans pour que le premier essai de thérapie génique soit réalisé sur des humains en 1990. Cet essai a constitué une avancée majeure, ouvrant la voie à de nouveaux progrès. En 2003, une autre étape importante a été atteinte avec l’achèvement du Projet Génome Humain. 

Lancé en octobre 1990 et achevé en avril 2003, le projet Génome Humain est considéré comme l’une des plus grandes réalisations scientifiques de l’histoire humaine pour avoir généré la première séquence du génome humain. 

En suivant cette voie de progrès scientifique, une autre étape a été franchie lorsque la Chine a approuvé la première thérapie génique pour traiter les cancers de la tête et du cou.

Étant donné que ce développement marque le début de la gamme de possibilités de traitement que nous abordons ici, examinons-le plus en détail. 

Le Premier Produit de Thérapie Génique Approuvé pour le Cancer

En 2003, la China Food and Drug Administration (CFDA) a approuvé Gendicine, un adénovirus recombinant humain p53, développé par Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. Il est arrivé sur le marché commercial en tant que produit de thérapie génique pour traiter le cancer de la tête et du cou. La thérapie est conçue pour être administrée par injection intratumorale peu invasive ainsi que par perfusion intracavitaire ou intravasculaire. 

Une revue scientifique qui a examiné les performances de la thérapie pendant les douze premières années a constaté que l’entreprise avait fabriqué 41 lots de Gendicine et 169 571 flacons. De façon impressionnante, la thérapie pouvait être administrée sans aucun effet indésirable sérieux, à l’exception d’une fièvre transitoire associée au vecteur chez 50‑60 % des patients, qui ne durait que quelques heures. 

Essais de Thérapie Génique Subséquents

Après le succès de la Chine dans l’application de l’essai de thérapie génique, les avancées ont continué. En 2005, le premier essai de thérapie génique pour l’hémophilie B a débuté en utilisant la technologie du vecteur AAV. 

Les vecteurs AAV servent d’outils bio‑ingénierés pour transporter et délivrer du matériel génétique en toute sécurité aux tissus et cellules affectés en utilisant un virus non enveloppé. Puis, en 2017, les États‑Unis ont approuvé la première thérapie génique pour une maladie génétique connue pour avoir causé la cécité. 

Avec d’autres avancées scientifiques à venir dans ce domaine, il est évident que les traitements basés sur les gènes ouvriront de nouveaux horizons pour traiter des malignités aussi graves que celles causées par différentes formes de cancer. 

Mais avant d’approfondir ce domaine, il est essentiel de connaître la signification des différents termes liés aux thérapies basées sur les gènes, qui incluent le génie génétique, le génome, la génomique et le séquençage du génome. 

Qu’est‑Ce Que le Génie Génétique ?

L’Institut National de Recherche sur le Génome Humain définit le génie génétique comme un processus qui « utilise des technologies de laboratoire pour modifier la composition ADN d’un organisme ». 

Modifier la composition ADN peut se faire de différentes manières, englobant un éventail de techniques. Cela peut changer une paire de bases, choisir de supprimer une région entière d’ADN pour la remplacer par un nouveau segment, ou même travailler entre espèces où un gène d’une espèce est introduit dans un organisme d’une autre espèce. Cette polyvalence du génie génétique en a fait un outil essentiel entre les mains des fournisseurs de solutions de thérapie contre le cancer.

Qu’est‑Ce Que la Génomique ?

La génomique est l’étude des gènes et se concentre sur la compréhension de la façon dont tous les gènes d’une personne interagissent entre eux et avec l’environnement de la personne. Ce domaine implique une étude approfondie de divers composants, y compris l’ADN, les cellules, les histones, les nucléosomes et les chromosomes. Le terme « génomique » provient de « génome », qui désigne l’ensemble complet d’ADN d’un organisme. Chaque cellule du corps humain est remarquable pour contenir une copie complète d’environ 3 milliards de paires de bases d’ADN.

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Qu’est‑Ce Que le Séquençage du Génome ?

Les génomes sont des codes génétiques qui permettent de distinguer un organisme d’un autre. Tout comme chaque humain a des empreintes digitales différentes, tous les organismes possèdent un code génétique unique. Ainsi, le séquençage du génome aide à reconnaître les motifs d’identification uniques pour chaque organisme distinct, qu’il s’agisse d’une bactérie, d’un légume ou d’un mammifère. 

Quatre composantes principales s’additionnent pour faire du séquençage du génome un processus complet : 

• Fragmentation de l’ADN
• Barcodage de l’ADN
• Séquençage de l’ADN
• Analyse des données

Avec tous ces outils d’examen génétique développés au fil des ans, la communauté scientifique et médicale a connu beaucoup de succès dans le traitement de conditions menaçant la vie, y compris le cancer. Dans les prochains segments, nous verrons comment la manipulation basée sur les gènes nous guide dans nos efforts de détection et de traitement du cancer. 

La Menace du Cancer : L’Empereur de Toutes les Maladies

Le médecin et oncologue américain d’origine indienne Siddhartha Mukherjee a qualifié à juste titre le cancer d’empereur de toutes les maladies dans son livre de 2010, une description qui reste poignante compte tenu de l’impact de la maladie. En écho à ce sentiment, l’American Cancer Society estime qu’environ deux millions de nouveaux cas de cancer et plus de 600 000 décès par cancer ont été enregistrés aux États‑Unis seuls en 2022. 

Selon une autre étude de 2020, le cancer du poumon était la principale cause de décès par cancer dans le monde, avec environ 1,8 million de décès (18 %), suivi du cancer colorectal (9,4 %), du foie (8,3 %), de l’estomac (7,7 %) et du cancer du sein chez les femmes (6,9 %). 

Sur une note plus préoccupante, l’étude prévoyait une hausse de 47 % de la charge mondiale du cancer par rapport aux niveaux de 2020. Elle projetait 28,4 millions de cas en 2040, soit plus de 9 millions de plus que les 19,3 millions de cas observés en 2020. 

Ces chiffres dressent un tableau sombre, et il est essentiel de renforcer les efforts innovants pour détecter le cancer tôt afin que les médecins disposent de suffisamment de temps pour en identifier les causes profondes et les guérir. Prometteur, de multiples efforts basés sur les gènes ont donné des résultats positifs dans cette direction. 

Entreprises Exploitant le Séquençage du Génome pour le Dépistage et le Traitement du Cancer

1. SeekInCare

SeekInCare, une solution de SeekIn Inc., est un test de détection multi-cancer basé sur le sang capable de détecter plus de vingt types de cancer. Cette solution avancée exploite le séquençage du génome complet à partir d’ADN libre circulant, une technologie centrale à sa capacité diagnostique. 

Selon la définition des Centers for Disease Control and Prevention, le séquençage du génome complet est une procédure de laboratoire visant à déterminer l’ordre des bases dans le génome d’un organisme. Les bases nucléotidiques constituent la génétique unique d’un organisme. 

Les chercheurs ont évalué l’efficacité du test sur 617 patients atteints de cancer, obtenant des résultats notables. Ils ont pu identifier 404 d’entre eux, avec un taux de sensibilité de 65,5 % et une spécificité de 97,9 %. Les résultats ont montré que plus le stade du cancer était avancé, plus la sensibilité du test était élevée. Alors qu’elle était de 46,9 % pour le stade I, ce taux est passé à 81,8 % pour le stade IV.

Dans une étude prospective en conditions réelles menée auprès de 1 203 patients, le test a offert une sensibilité de 60,0 % et une spécificité de 96,1 %.

Fondée début 2018, SeekIn Inc. est une société biotechnologique qui se concentre sur le dépistage précoce du pan-cancer basé sur le sang. Elle estime que le dépistage précoce du cancer peut réduire le taux de mortalité de 15 %.

En plus de SeekInCare, elle propose également des solutions telles que SeekInCure et SeekIn Clarity. SeekInCure surveille la récidive du cancer et évalue le risque chez les patients post‑chirurgie. Pour atteindre son objectif, la solution s’appuie sur la surveillance de la variation du génome du cancer dans l’ADN libre circulant des patients.

SeekInClarity aide au suivi de la réponse au traitement. Pour atteindre ce qu’elle s’est fixée, SeekInClarity cartographie le génome panoramique du cancer en utilisant des données de séquençage du génome complet superficiel (sWGS). 

Basée en Chine, SeekIn est une société privée qui a reçu un financement d’ange de Green Pine Capital Partners et d’un autre investisseur en 2018. Le montant du financement n’a pas été divulgué. 

2. Editas Medicines

Editas Medicine (EDIT ) exploite l’édition de gènes pour développer des médicaments contre le cancer et d’autres maladies graves. Ses méthodes d’édition de gènes SLEEK aident à développer la prochaine génération de médicaments de thérapie cellulaire pour le cancer. Editas possède sa propre nucléase AsCas12a ingénierée, ce qui lui permet d’offrir une efficacité élevée, un knock‑in multi‑transgène d’ cellules souches pluripotentes induites (iPSC), de cellules T et de cellules tueuses naturelles (NK). 

Récemment, Editas a publié ses résultats du T3 2023, offrant un aperçu des performances financières de l’entreprise durant cette période. Pour les trois mois se terminant le 30 septembre 2023, la société a enregistré plus de 5 millions de dollars US de revenus de collaborations et d’autres recherches et développements. De plus, pour les neuf mois se terminant le 30 septembre 2023, le chiffre d’affaires s’élevait à plus de 18 millions de dollars US.

3. Beam Therapeutics

En décembre 2022, la Food and Drug Administration (FDA) des États‑Unis a levé le blocage clinique et a approuvé la demande de médicament expérimental (IND) pour BEAM-201 pour traiter la leucémie aiguë lymphoblastique T (T‑ALL) / le lymphome lymphoblastique T (T‑LL) en rechute/réfractaire. BEAM-201 était un candidat de développement de cellules CAR (chimeric antigen receptor) anti‑CD7, multiplex‑édité, allogénique, provenant de Beam Therapeutics (BEAM ), connu pour développer des médicaments génétiques de précision via l’édition de base. 

Pour les trois mois se terminant le 30 septembre 2023, Beam Therapeutics Inc. a enregistré des revenus de licences et de collaborations de plus de 17 millions de dollars US. Pour les neuf mois se terminant le 30 septembre 2023, le chiffre d’affaires de l’entreprise dépassait 61 millions de dollars US, une hausse substantielle par rapport aux près de 41 millions de dollars US réalisés au cours des neuf premiers mois de 2022. 

Outre les entreprises publiques bien connues comme Beam et Editas qui mènent des essais de solutions génétiquement modifiées pour le cancer, des recherches universitaires et organisationnelles sont également en cours. Beaucoup d’entre elles promettent d’ouvrir des opportunités passionnantes pour guérir ou réduire substantiellement la menace du cancer à l’avenir. 

Cliquez ici pour voir comment Beam Therapeutics se compare à un autre acteur majeur de l’édition génétique, CRISPR Therapeutics. (CRSP )

Une Méthode de Détection Précoce du Cancer du Pancréas

Une équipe de chercheurs des États‑Unis, de Chine, de Corée du Sud et du Japon a développé et testé un panel de biomarqueurs capable de détecter de petites quantités de matériel génétique ARN provenant des cellules du cancer du pancréas circulant dans le sang. Ceux‑ci sont appelés ARN circulaire ou circRNA. 

Les chercheurs ont exploité des méthodes de profilage d’expression à l’échelle du génome pour réaliser une revue complète d’échantillons de patients, menant à la découverte de biomarqueurs du cancer du pancréas basés sur le circRNA. Cela aiderait à distinguer les tumeurs du cancer du pancréas des tissus normaux chez les patients atteints de cancer du pancréas à un stade précoce. Selon l’étude, le test « présentait une précision diagnostique robuste ». 

Erkut Borazanci, MD, directeur de la recherche de la Division de Recherche sur le Cancer à l’HonorHealth Research Institute, a développé davantage la signification de la méthode. Il a déclaré :

« Lorsque le cancer du pancréas est détecté tôt, les chances de survie sont bien plus grandes que lorsqu’il est diagnostiqué à un stade avancé. Par conséquent, il y a un grand besoin de développer de nouvelles méthodes pour détecter le cancer du pancréas. » 

Cette méthode constitue le bon pas vers le développement d’une telle méthode novatrice.

Découvertes Basées sur les Gènes et le Futur du Traitement du Cancer

Indéniablement, les gènes sont au cœur de notre existence physiologique, soulignant la complexité et l’importance de l’étude génétique. Travailler avec les gènes nécessite donc des méthodes sophistiquées. Mais, lorsqu’elles sont réalisées avec soin, des approches comme le génie génétique, le séquençage du génome et d’autres thérapies basées sur les gènes ont le potentiel de nous libérer du risque de cancer dans une large mesure.

Cependant, il ne s’agit pas seulement de guérir, cela aide également à détecter de nombreux cancers tôt. Et le dépistage précoce est souvent ce qui permet d’éradiquer le cancer à sa racine. 

Pour que les traitements basés sur la thérapie génique deviennent plus efficaces à long terme, ils devront relever certains défis. Ils devront prendre en compte les défis liés aux échantillons, aux défis spécifiques du séquençage de nouvelle génération, et au séquençage d’un comparateur non malin. Les analyses computationnelles et l’interprétation des variantes peuvent également constituer des obstacles. 

Cependant, tous ces défis peuvent être relevés efficacement grâce à la recherche innovante et aux efforts collaboratifs entre instituts de recherche, médecins et oncologues, centres de santé et fabricants de médicaments. Le traitement ne doit pas affecter les régions non cancéreuses et ne doit pas introduire de changements physiologiques qui pourraient s’avérer nocifs à long terme, même si le cancer est guéri à court terme. 

Dans les jours à venir, nous pouvons nous attendre à voir davantage de fonds de R & D affluant dans le domaine des thérapies basées sur les gènes pour le cancer, les industries pharmaceutiques du monde entier devant investir davantage. Cela est crucial car le champ d’application est considérablement vaste, et nous avons besoin de solutions évolutives et sûres. 

Cliquez ici pour la liste des cinq meilleures entreprises de séquençage du génome.