ARNm
Les ARNm permettent à certaines protéines d’être produites par les cellules du corps. Cela ne signifie pas seulement que des vaccins contre de nouveaux virus peuvent être développés en peu de temps, ils promettent également des thérapies contre différents types de cancer.
L’ARN messager (ARNm) est la classe d’ARN dont la fonction a été décrite en premier. Les ARNm contiennent les informations nécessaires à la fabrication d’une protéine. Ils se forment dans le noyau cellulaire en transformant l’information génétique contenue dans l’ADN en un pré- curseur de l’ARNm – le pré-ARNm – au cours de ce que l’on appelle la transcription. Le pré-ARNm est ensuite transformé. L’ARNm qui en résulte est ensuite transporté du noyau cellulaire vers le cytoplasme qui l’entoure, où il est lu par des complexes moléculaires appelés ribosomes. Ce processus, appelé traduction, permet d’assembler dif- férents acides aminés en une protéine conformément aux informations de séquence contenues dans l’ARNm. Ce processus est également appelé expression génétique.
Cependant, l’ARNm peut également être produit artifi- ciellement et introduit dans une cellule. Si l’on connaît le code génétique d’une certaine protéine, il est donc possible d’introduire ce code sous forme d’ARNm dans la cellule et de lui faire produire la protéine souhaitée. L’ARNm reste alors en dehors du noyau cellulaire et ne modifie pas le matériel génétique. Ce processus peut être utilisé à des fins médicales de différentes manières.
Mobiliser les défenses contre les virus et le cancer
En cas d’infection par des virus ou d’autres agents patho- gènes, le système immunitaire réagit en absorbant et en détruisant les agents pathogènes à l’aide de phagocytes. Ces phagocytes présentent ensuite certaines protéines de l’agent pathogène à leur surface afin qu’elles soient reconnues par d’autres cellules immunitaires. Celles-ci produisent alors des protéines appelées anticorps contre l’agent pathogène. Ce processus prend toutefois un cer- tain temps, pendant lequel l’agent pathogène peut se pro- pager sans être inhibé. La vaccination à ARNm permet de déclencher ce processus d’immunisation en amont de l’infection, de sorte que le système immunitaire connaisse déjà l’agent pathogène en cas d’infection et puisse le com- battre. Pour ce faire, l’information génétique d’une protéine virale est introduite sous forme d’ARNm dans les cellules du corps, où elle est produite et ensuite reconnue par le système immunitaire. Ce principe est utilisé par exemple dans les vaccins contre la Covid-19 basés sur l’ARNm (voir figure). Des vaccins contre de nombreux autres virus, comme le virus de la grippe, sont en cours de développement.
Les vaccins à ARNm contre différents types de cancer suivent une approche similaire : Comme pour les virus, les cellules cancéreuses sont, la plupart du temps, rapi- dement reconnues et éliminées par le système immu- nitaire. Mais certaines mutent de telle sorte qu’elles ne sont plus reconnues par les cellules immunitaires. Dans les immunothérapies, on présente au système immunitaire une protéine typique de ces cellules cancéreuses afin qu’il puisse les reconnaître et les détruire.
On y parvient en analysant l’ADN des cellules tumorales et en recherchant des modifications qui n’apparaissent que dans ces cellules. Si ces modifica- tions concernent le plan de construction d’une protéine, on peut l’admi- nistrer sous forme d’ARNm. Cette protéine spécifique de la tumeur est ensuite produite dans l’organisme du patient ou de la patiente, ce qui déclenche une réaction immunitaire contre la tumeur.
Remplacer les protéines défectueuses : Les thérapies de remplacement des protéines
De nombreuses maladies sont causées par des perturbations dans la produc- tion de protéines. C’est pourquoi des recherches intensives sont menées sur des thérapies visant à remplacer les protéines défectueuses - par exemple dans le cas de maladies cardio-pulmo- naires, de troubles du métabolisme et de la formation du sang ainsi que de maladies neurologiques. Dans les thérapies de remplacement de protéines basées sur l’ARNm, un ARNm codant pour une protéine fonctionnant correctement est introduit dans les cellules du tissu concerné. Les protéines ainsi produites, remplissent alors la fonction de variants défectueux. Les recherches les plus avancées portent sur un ARNm codant pour un facteur de croissance des vaisseaux sanguins du cœur et sur un autre ARN visant à traiter la fibrose kystique. L’un des obstacles à l’application de cette technologie est toutefois l’administration ciblée dans les cellules souhaitées.