Depuis qu’elle a commencé la pandémie Covid ne cesse de nous révéler les remarquables progrès scientifiques en biologie ainsi que leurs traductions techniques au cours des dernières décennies grâce au développement des bio-technologies qui est une véritable révolution pour la santé humaine.
L’homme utilise les « biotechnologies », au sens littéral du mot, de façon empirique depuis des millénaires pour la fabrication du vin, du pain… Leur utilisation en médecine précède la caractérisation de l’ADN : le premier vaccin (contre la variole) a été produit en 1796, la première antibiotique (pénicilline), produite par un champignon microscopique banal, a été découverte en 1928.
Covid19 : les biotechnologies sont au cœur de l’actualité sanitaire
Les biotechnologies modernes sont multiples et regroupent nombreux concepts, techniques et applications dont une grande partie a été mise à contribution pour pour faire face à la pandémie Covid-19, notamment :
- la PCR, pour la réalisation de tests en laboratoire (PCR : Polymérase Chain Reaction est une technique de multiplication in vitro de l’ADN contenu dans un prélèvement pour le rendre détectable);
- les ARNm ou les vecteurs viraux pour la fabrication de vaccins qui permettent de “faire produire” une protéine qui déclenchera la réaction immunitaire (ARNm : Acide Ribo Nucléique messager, est une copie d’un gène qui permet sa traduction en une protéine ; un vecteur viral est un virus inoffensif auquel on greffe un gène codant pour une protéine );
- les anticorps monoclonaux pour le traitement au stade précoce;
- la bio-informatique pour le traitement des données.
Ces technologies et leurs applications sont mises en œuvre du (micro) tube à essai jusqu’à la production industrielle pour tester et vacciner des milliards de personnes, avec l’aide d’algorithmes puissants qui ont permis d’accélérer les expérimentations d’une part et les modélisations épidémiologiques d’autre part.
En à peine plus d’un demi-siècle l’accroissement des connaissances dans le domaine des biotechnologies a été massif et rapide.
Les biotechnologies qui font l’actualité depuis plusieurs mois sont issues de recherches menées depuis plus de 60 ans : découverte du code génétique en 1961, réalisation de la première transgenèse en 1972 , découverte des anticorps monoclonaux en 1975, première production d’insuline “recombinante” en 1978, découverte de la PCR en 1983, premier essai de thérapie génique chez l’homme en 1990, séquençage du génome humain en 1999, premier essai de thérapie cellulaire chez l’homme en 2014, premier cas d’édition génomique pratiqué chez l’homme en 2017.
La transformation de notre connaissance des mécanismes intimes de la vie repose aussi la diversité des approches et l’évolution des méthodes, dont les plus remarquables ont été objectivées par la pandémie que nous traversons :
-Le maillage et l’association de champs disciplinaires des biotechnologies ont favorisé le passage de l’idée à l’usage avec une vitesse et des résultats spectaculaires. Pour exemple : les vaccins à ARNm, où l’on utilise la copie d’un fragment de gène pour « apprendre » au système immunitaire de la personne vaccinée à se défendre contre le virus, résultent de la combinaison de connaissances en biologie moléculaire (structure et fonctionnement des gènes), en immunologie (capacité à éliminer des éléments étrangers, ici le virus), et en biochimie pour encapsuler cette molécule afin quelle atteigne sa cible.
-La conception bio-informatique utilisée pour les vaccins, à l’aide de la bio-informatique (chez Moderna aux États-Unis, chez BioNTech en Allemagne, chez Ose Immunotherapeutics en France..)
-La diffusion à large échelle de techniques de laboratoire très pointues (PCR notamment) pour pour tester des populations entières : à ce jour en France plus de trois millions de personnes sont testées chaque semaine (chiffres au 25 mars 2021)
-La réactivité et la rapidité des processus
- au niveau scientifique et technique : 11 janvier 2020 publication de la séquence du génome du SARS-CoV6-2, 18 mai 2020 le le premier test PCR est approuvé en France
- au niveau industriel ; on est passé en quelques semaines du millilitre de l’expérience en laboratoire aux centaines de litres de réactifs ou de vaccins produits ; tout « l’écosystème » a été capable d’augmenter son rythme de travail dans des proportions inédites : ainsi, l’objectif de 30 millions de personnes vaccinées en juin 2021 représente le triple des vaccinations contre la grippe en temps normal.
On soulignera aussi que la contribution des biotechnologies pour contrer la pandémie Covid doit beaucoup à une culture de coopération scientifique et technique qui ne connaît pas les frontières géographiques ou sectorielles : échange d’information planétaire quasi instantané entre les toutes les équipes qui se sont attelés à ce sujet ET collaboration des start-ups (ou labo publics) avec l’industrie pharmaceutique (Pfizer avec BioNTech , Astra Zeneca avec l’Université d’Oxford,…).
Les biotechnologies ont déjà leur place en santé humaine
On estime que plus de 250 produits de santé issus des biotechnologies sont déjà utilisés.
– pour faire des analyses chez l’homme et l’animal avec des tests immunologique ou génétiques qui détectent et/ou mesurent des hormones, des marqueurs tumoraux, des agents infectieux…
-pour soigner des malades avec de bio-médicaments fabriqués par des micro-organisme ou des cellules de mammifères modifiés par l’homme (insuline, hormone de croissance, érythropoïétine, Interférons, anticorps monoclonaux)qui apportent de réels progrès dans le traitement du diabète, du nanisme, de maladies inflammatoires chroniques (comme la maladie de Crohn, la polyarthrite rhumatoïde, le psoriasis, etc.), de cancers ou leucémies, du rejet de greffe…
Biotechnologie et médecine du futur
Le potentiel d’innovation pour la santé est considérable qu’il s’agisse du traitement de pathologies à fort taux d’incidence comme le cancer ou de maladies génétiques rares (myopathies, hémophilie,… ) par thérapie génique, thérapie cellulaire, édition génétique.
La thérapie génique consiste à suppléer des gènes défectueux qui causent des maladies génétiques . Elle a été utilisée pour la première fois avec chez l’homme en 2000 pour traiter des enfants souffrant de déficit immunitaire (bébés « bulle »). Aujourd’hui des traitements par thérapie génique sont autorisés États-Unis ou en Europe pour des maladies rares du sang, de la vision, des muscles et certains cancers.
La thérapie cellulaire permet de remplacer des cellules défectueuses ou absentes avec des cellules souches provenant du malade ou d’un donneur. Plusieurs traitements ont déjà été autorisés pour greffer des grands brûles, pour traiter des leucémies, pour soigner l’arthrose. Le traitement de brûlures oculaires peut être réalisé avec la thérapie cellulaire Holoclar qui a reçu son autorisation de mise sur le marché en 2015.
L’édition génomique consiste à modifier le génome avec précision à l’aide de “ciseaux moléculaires” grâce auxquels on peut inactiver un gène, introduire une mutation ciblée, corriger une une mutation existante, ou insérer un nouveau gène. L’édition génomique ouvre la voie à de potentielles biothérapies et des essais cliniques ont débuté chez l’homme en hématologie pour (patients atteints d’hémophilie B) en infectiologie (contre le VIH), en oncologie (cancers de l’œsophage, du poumon, des voies naso-pharyngées, lymphomes). Plus encore que les autres techniques génétiques, les interventions moléculaires locales et ciblées sur le génome font l’objet de débats éthiques car elles modifient notre patrimoine génétique.
La création ou/et l’amélioration des traitements issus des biotechnologies repose aussi sur
- la convergence entre diagnostic moléculaire, thérapie moléculaire, et l’informatique qui analyse et exploite les données de ces deux approches afin de pratiquer une médecine personnalisée (cancers résistants, malades rares);
- l’intelligence artificielle qui permet de traiter les grandes masses d’information issues des essais cliniques pour identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Les Biotechnologie et la Société
Les bienfaits des biotechnologies ne doivent pas faire oublier qu’ils proviennent d’une forme de domestication microscopique et moléculaire d’organismes vivants dont les effets connus ou prévisibles doivent être soigneusement étudiés avec une grille de lecture éthique sur des questions comme : « à qui appartient “le vivant” et ses constituants biochimiques ou ses processus biologiques ? » ; « quelles précautions prendre lors de l’utilisation de cellules modifiées? », « comment gérer la mise en commun numérique des données de santé personnelles d’une population à des fins de prévention tout en respectant leur caractère intime et confidentiel ? » …
Les nouveau produits et méthodes de la biotechnologies portent de nouveaux concepts décrit avec un langage nouveau qui, faute de pédagogie, ont éveillé une suspicion entretenue par d’interminables controverses et un débat public insuffisant.
Cela dit et sans excès d’optimisme, on peut espérer que l’apport des biotechnologies à la lutte contre la Covid a dédiabolisés des technologies ostracisées par les polémiques sur les « manipulations » génétiques, en général, et les OGM employés pour produire des plantes transgéniques, en particulier.
Pour que la révolution aille plus loin
Les réglementations (mise sur le marché, « surveillance » des effets..) doivent être
- adaptées, car la balance bénéfice-risque des biotechnologies est différent (et plus performant) de ce qu’on l’on a observé jusqu’à maintenant avec les médicaments « classiques » (pour s’en convaincre il suffit de consulter la notice du paracétamol pour y voir le nombre de ses effets indésirables),
- uniformisées au niveau international : on l’a vu les virus ne connaissent pas les frontières comme tous les agents infectieux, le cancer, le diabète, etc.
Le cadre éthique et la sécurisation des biotechnologies émergentes nécessite des réflexions approfondies au fur et à mesure de l’avancement des nouvelles découvertes, de même que l’impact de leurs application doit être évalué avant leur utilisation.
L’information du public gagnerait à être diffusée de manière transparente et compréhensible pour le non initiés.
La solidarité avec les pays émergents, pas ou peu équipés en capacité de recherche ou de productions biotechnologiques est essentielle pour éviter le creusement des inégalités Nord-Sud en matière sanitaire, et pour éradiquer efficacement les pathologies émergentes au niveau planétaire.
Les enjeux géopolitiques doivent être pris en compte non négligeables car le soft-power de la vaccination est une réalité (y compris en Europe centrale).
Les biotechnologies ont transformé les connaissances autant qu’elles ont modifié les relations entre acteurs économiques et fait progresser l’éthique scientifique et médicale. C’est en cela quelle concourent à une révolution dont le corpus technologique et utilitaire ne doit pas occulter ses composantes économique, culturelles, et sociétales.
Cet article a été publié sur le site Educavox, rubrique Innovation : https://www.educavox.fr/innovation/recherche/biotechnologies-et-sante-la-revolution-est-en-marche
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