Le futur du traitement du cancer : un circuit génétique intelligent

Aug 10, 2016 par

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La biologie s’allie aujourd’hui aux principes de l’informatique pour mettre au point des circuits génétiques « intelligents ». Ces circuits composés de plusieurs gènes en interaction, seraient programmés, comme des codes informatiques, afin de détecter les cellules cancéreuses avant de les détruire.

Un programme pour détecter les cellules cancéreuses

Créé par biologie de synthèse, science qui permet de concevoir des systèmes biologiques artificiels, le circuit génétique introduit dans les cellules d’un patient permettrait de différencier les cellules cancéreuses des cellules saines, d’identifier celles qui sont cancéreuses, puis de les détruire de l’intérieur.
Les cellules cancéreuses expriment fortement de nombreux marqueurs, qui ne sont pas ou peu retrouvés dans les cellules saines. La présence du circuit intelligent au sein des cellules permettrait de détecter ces marqueurs, de façon comparable à « un système de logique booléen » permettant de qualifier la cellule de “cancéreuse” ou de “non cancéreuse”. Suite à la détection des marqueurs spécifiques des cellules cancéreuses, le circuit serait capable, grâce à ses constituants biologiques, d’envoyer un signal, qui permettrait de provoquer la mort de ces cellules.

A savoir !
Un système de logique booléen, en informatique, est un mode de raisonnement logique binaire, avec deux valeurs possibles : Vrai et Faux.

Limites de la technologie

futur traitement cancer circuit genetique intelligent celluleCe système permettant de caractériser chaque cellule en tant que « cancéreuse » ou « non cancéreuse » n’est pourtant pas parfait : en effet il existe des marqueurs exprimés par les cellules tumorales qui le sont également par les cellules saines. Un risque d’identification de cellules qui sont saines en tant que « cellules cancéreuses » par le circuit existe, ce qui résulterait à la mort de toutes les cellules cancéreuses, mais aussi à la mort de certaines cellules saines induite par le circuit, avec des effets néfastes pour le patient.
Ces effets pourraient être comparables à ceux occasionnés par certains anti-cancéreux actuels, qui sont efficaces sur les tumeurs, mais qui peuvent également être délétères pour les tissus sains de l’organisme, et engendrer de nombreux effets indésirables.

Une solution pourrait être d’augmenter la spécificité, par exemple, en fixant un seuil au-dessus duquel l’expression d’un marqueur serait caractéristique d’une cellule cancéreuse, et en dessous duquel la cellule serait considérée comme saine, afin de ne détruire que les cellules réellement cancéreuses.
Mais là encore, un risque existe : celui que certaines cellules cancéreuses, ne soient pas identifiées en tant que telles par le circuit intelligent. Elles seraient donc non détruites et pourraient continuer à proliférer, ce qui nuirait au patient.

Piste thérapeutique

Ces recherches en sont encore à un stade fondamental. Des résultats intéressants ont été obtenus in vitro sur un mélange de cellules cancéreuses et de cellules saines, et ont montré que le circuit génétique intelligent pouvait être paramétré pour améliorer la détection des cellules cancéreuses. Il s’agit d’une piste prometteuse, pour l’élaboration des stratégies thérapeutiques futures.

Yasmine Z., Journaliste Scientifique


Sources
Mathieu Morel et al. Cellular heterogeneity mediates inherent sensitivity–specificity tradeoff in cancer targeting by synthetic circuits. 19 juillet 2016 / doi: 10.1073/pnas.1604391113
Des circuits génétiques à l’assaut du cancer. UPMC.fr 20 juillet 2016

Yasmine Z.
Journaliste Scientifique.
Biologiste spécialisée en Pharmacologie Clinique.
Passionnée d’écriture, elle a un tempérament créatif et un style d’aplomb.
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