Les révolutions biotechnologiques vont complètement bouleverser la médecine !

Le Dr Laurent Alexandre explique que les 4 révolutions biotechnologiques NBIC vont engendrer un véritable géno-tsunami…Ces 4 révolutions NBIC correspondent aux Nanotechnologies, à la Biologie, l’Informatique et les sciences Cognitives ( intelligence artificielle et sciences du cerveau ). Chacune de ces biotechnologies avance à une vitesse fulgurante mais de plus ces biotechnologies convergent entre elles : c’est à dire que les découvertes dans un domaine servent aux recherches dans un autre. Cette synergie décuple la puissance de la recherche. Ces révolutions vont nous conduire vers une humanité 2.0. Ces nanotechnologies vont nous permettre de construire mais aussi réparer, molécule par molécule, tout ce que l’on peut imaginer et notamment des organes vivants, des tissus…Selon Hervé Kempf, nous entrons dans une nouvelle ère pour l’humanité  : le biolithique ( par analogie avec le paléolithique et le néolithique). La révolution NBIC va commencer dans le monde de la médecine car nous souhaitons tous retarder le vieillissement et la mort…La maladie d’Alzheimer et les autres démences séniles nous effraient, la technomédecine sera sans doute la seule solution. La technomédecine prendra vraiment son essor dans les années 2020, quand la lecture et l’analyse de l’ADN, que l’on désigne par le terme de séquençage sera vraiment démocratisé, et que la « chirurgie des gênes » sera opérationnelle. Connaître les faiblesses génétiques d’un individu va conduire à une médecine personnalisée, la chirurgie de des gênes, etc

Génomique
Thérapie génique
Cellules souches
Nano-médecine réparatrice
Les 4 composantes de la révolution NBIC se fertilisent mutuellement

 Ces informations sont extraites du livre passionnant de notre confrère Laurent Alexandre « La mort de la mort ».

Conférence donné par Laurent Alexandre en 2012

Génomique

L‘ADN, acide désoxyribonucléique, contient les informations héréditaires chez tous les êtres vivants ( animaux, végétaux). Chacun de nous a un patrimoine génétique qui lui est propre  : le père et la mère transmettent chacun la moitié de leur patrimoine génétique à leur enfant.
L’ADN est présent dans toutes les cellules, sauf les globules rouges. L’ADN est dupliqué ( recopié) presqu’à l’identique à chaque division cellulaire depuis le tout début de la vie embryonnaire.
C’est Craig Venter qui a réussi le premier séquençage intégral de l’ADN en 2003 (la lecture des milliards d’information contenues dans le patrimoine génétique d’un individu), grâce à  la technique du « shotgun  » parce qu’il a compris que la génétique était d’abord de l’informatique. Après avoir lu l’ADN humain, il souhaite maintenant écrire le génome…
Le coût du séquençage de l’ADN s’est effondré  ( compte tenu des performances des ordinateurs qui ne cessent de progresser) et selon les spécialistes son coût va continuer à diminuer de 50% tous les 5 mois. La baisse des coûts va entraîner une explosion de la demande. Le séquençage de l’ADN d’une personne coûte 1 000 dollars actuellement.
Dans les années 80 les généticiens pensaient que le séquençage intégral de l’ADN était impossible. Mais en 2000, une première ébauche du génome humain était déjà disponible. ( Publié dans Nature et science et annoncé par Clinton).
La version définitive du génome humain a été publiée en 2003  : les 25 000 gênes de l’ADN noyés dans les 3 milliards de combinaisons ( les paires de base avec les lettres ATGC).  Sachant que les zones qui ne codent pas pour les 25 000 gênes sont également très importantes contrairement à ce que l’on pensait en 2003, il ne s’agit pas d’ADN poubelle  : junk DNA.

Àvant 2020, obtenir son génome coûtera le prix d’un jean…démocratisant ansi la technomédecine.
Cette cartographie nous permet de comprendre les mécanismes et les codes de la vie à l’échelle moléculaire.
Un million de personnes étaient intégralement séquencées en 2013  : les généticiens vont donc pouvoir comprendre le rôle de chaque portion de l’ADN. Actuellement seule une petite partie des séquences ADN a été rattachée à des pathologies. Etudes GWAS (genome wide associations studies) visent à relier les variations génétiques aux pathologies.
Pour comprendre quel lien existe entre une maladie et certaines composantes génétiques  : il faut comparer les génomes des sujets atteints de la maladie avec les génomes des sujets qui ne présentent pas la maladie.
Connaître les caractéristiques de l’ADN de chacun va ouvrir la voie à une médecine personnalisée ( aux USA, la médecine personnalisée a déjà son ministre : Francis Collins).
Fin 2009, un programme californien a décidé d’enrôler 100 000 patients dans « The Research Program on Genes, Environment and Health »
Vers 2022, 1 milliard d’hommes et de femmes devraient avoir leur ADN complètement analysé.
Etant donné la baisse du coût du séquençage, on augmente le nombre de personnes séquencées, donc les bases de données.

Thérapie génique

 La thérapie génique correspond à la chirurgie des gênes défectueux pour réparer les anomalies génétiques
La thérapie génique commence à faire ses preuves, notamment pour les cécités congénitales. Les thérapies géniques ne se contentent plus d’introduire de l’ADN dans la cellule, la chirurgie des gênes remplace précisément la séquence d’ADN qui pose problème à l’intérieur du noyau de nos cellules. Cette technique de réparation génétique est désignée par « systèmes de recombinaison par les  méganucléases », MRS. Il ne suffit pas d’apporter aux cellules un gêne sain mais « réécrire » le texte du gêne malade. Les méganucléases coupent l’ADN à un endroit très précis. Par ailleurs un bout d’ADN médicament ( matrice ADN) flanqué des séquences homologues entourant la coupure va tromper le processus naturel de réparation de l’ADN de la cellule.
Dans ce même domaine, la biologie synthétique ou ingénierie génétique a pour ambition de produire des génomes artificiels, plus performants que ce que propose la nature.

Cellules souches

Le clonage thérapeutique ou thérapie cellulaire repose sur l’utilisation des cellules souches. Il existe plusieurs méthodes pour fabriquer des cellules souches  ; De nouveaux procédés de différenciation n’utilisent pas de cellules issues d’embryon et présentent de faibles risques de cancérisation.
Les cellules souches peuvent se transformer en cellules adultes dédiées ( cellules du foie, du rein, etc) et pourront ainsi remplacer un jour un organe défaillant.
On pourrait même se passer des cellules souches dans le futur puisqu’il semble possible de transformer, grâce à un cocktail biochimique, une cellule de notre organisme en n’importe quelle autre...A Stanford, une cellule de soutien de la peau ( fibroblaste) a été transformée en un neurone par Marius Wernig.

Nano-médecine réparatrice

La nano-médecine réparatrice est un exemple de nanotechnologie.  Les nanotechnologies correspondent aux structures ou machines à l’échelle d’un nanomètre, ce qui est donc cent mille fois plus petit que le diamètre d’un cheveu. Notre corps pourra être parcouru de nanorobots capables de se déplacer, de réparer nos molécules et gênes défectueux. Ces nanotechnologies permettront de fabriquer et remplacer n’importe quelle partie du corps défectueuse, n’importe quel organe. Le médecin deviendra un ingénieur nano. Ces nanotechnologies vont permettre d’agir de manière très ciblée au cœur de la cellule. Des nanovecteurs pourront transporter la thérapeutique dans les bonnes cellules ou même dans certains compartiments de la cellule (noyau, mitochondries, etc). Des formes sommaires de nanovecteurs sont déjà à l’essai pour délivrer les chimiothérapies afin de réduire les doses et n’atteindre que les cellules cancéreuses.

Les 4 composantes de la révolution NBIC se fertilisent mutuellement

La biologie, notamment la génétique, profite de l’explosion des capacités de calcul informatique et des nanotechnologies pour lire et modifier la molécule d’ADN. C’est ainsi que les nanotechnologies associées à la biologie permettront de réparer chaque élément de notre corps.
Les sciences cognitives se construisent avec les 3 autres : génétique, biotechnologie et nanotechnologie.
L’association de l’informatique ( augmentation exponentielle des vitesses de calcul informatique)  aux sciences cognitives ( intelligence artificielle qui aura la capacité de mettre les choses en relation) produira des résultats spectaculaires.

Le XXIème siècle s’annonce comme  celui de l’infiniment petit…Les biotechnologies avancent à une vitesse fulgurante et vont totalement transformer notre rapport au monde en quelques générations, refondre notre économie, faire reculer la mort grâce à la  » convergence NBIC » (c’est à  dire les synergies entre nanotechnologies, biologie, informatiques et sciences cognitives). De très nombreuses starts-up génomiques vont naître dans les prochaines années  : cette biologie synthétique deviendra un pilier de l’économie mondiale. Mais la France a très peu investi dans cet univers…
La médecine va être complètement transformée  : elle deviendra une médecine personnalisée , adaptée à chacun dès lors que l’on connaîtra les faiblesses génétiques d’un individu  : les médicaments, par exemple,  seront adaptés au profil génomique de chacun…

La vie ne serait-elle qu’une nanomachine particulièrement sophistiquée  ?

Vous pouvez lire également les articles suivants :

• Ethique, numérique et santé
• Ressources disponibles sur le web pour les médecins 2.0

 Sites internet conseillés :

• Craig Venter Science Foundation
• National Genome Research Institute
• Ion Torrent : fabricant de séquenceurs d’ADN