Technologie de l'ARN : une histoire de fleurs, de virus et d'une révolution médicale

De temps en temps, des erreurs donnent naissance à de merveilleuses opportunités. La révolution scientifique née de la découverte accidentelle de la technologie basée sur l'ARN est une histoire qui sort de l'ordinaire, une révolution qui promet de nous mener vers de nouvelles aventures thérapeutiques passionnantes.

Grâce à l'avènement de la technologie de l'ARN, nous osons désormais penser à des choses inimaginables il y a seulement quelques décennies. La pandémie globale a de plus suscité autour de nous des conversations nombreuses sur les vaccins à ARN : on en parle aux informations, ils font l'objet de documentaires et nous avons maintenant compris quel rôle capital ils jouent pour sauver des vies.

Un futur excitant pour la médecine

Acide ribonucléique (ARN) est un terme que nous entendons beaucoup ces derniers temps. Cette copie de notre ADN est à la base du fonctionnement de certains vaccins contre la COVID-19. Comme nous le savons, la technologie de l'ARN utilisée dans les vaccins contre la COVID-19 repose sur l'ARN messager (ARNm). Cet ARN fournit au corps des instructions pour produire certaines protéines spécifiques qui protègent contre le virus. La technologie des vaccins à ARNm permet la production d'anticorps contre le virus par des mécanismes propres à l'organisme, sans qu'il soit nécessaire de les produire en laboratoire.¹

Dans certaines applications médicales, telles que les vaccins, l'ARNm est utilisé pour fabriquer des protéines dans le corps. Cependant, ce sont des découvertes inattendues faites sur les pétunias il y a une trentaine d'années qui ont permis aux chercheurs de découvrir fortuitement un autre mécanisme utile basé sur l'ARN, qui pourrait être utilisé pour bloquer des protéines indésirables. Des scientifiques de l'Université de l'Arizona, qui cherchaient à rendre les pétunias violets encore plus violets, ont injecté aux plantes des gènes codant pour la couleur violette et, à leur grande surprise, les fleurs sont devenues blanches. Apparemment, les instructions permettant d'obtenir une pigmentation violette avaient en quelque sorte bloqué les mécanismes menant naturellement à la couleur violette des fleurs, sans altérer leur ADN.²

C'est grâce à ces travaux que les chercheurs Andrew Fire et Craig Mello ont découvert un mécanisme connu sous le nom d'interférence par l'ARN. Cette découverte a été récompensée par le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 2006, et les changements potentiels que leurs recherches pourraient susciter dans la pratique pourraient bien être sur le point de se déployer pleinement.³

On peut s'appuyer sur l'interférence par l'ARN pour empêcher la production de protéines, en ciblant leur ARNm.⁴ La technologie basée sur l'ARN est utilisée dans les médicaments à petits ARN interférents (pARNi) pour désactiver l'ARNm des protéines liées à certaines maladies. Ces médicaments peuvent ainsi empêcher la production de protéines potentiellement nocives.^5,6

Production de protéines et traitements basés sur l'ARN

^a L'information génétique contenue dans l'ADN est transcrite en ARN et traduite en protéines.
^b L'ARNm génétiquement modifié code une protéine 'spike' qui est reconnue par le système immunitaire, lequel produit des anticorps dirigés contre le virus.^7
c Les pARNi se combinent avec le complexe RISC (RNA-induced silencing complex) et ciblent l'ARNm, ce qui provoque la dégradation de l'ARNm.

Les utilisations possibles de cette technologies sont innombrables. Théoriquement, les thérapies à base de pARNi sont hautement spécifiques car elles ciblent un seul ARNm. De plus, parce que leur mode d'action utilise un processus présent naturellement dans les cellules, les traitements par pARNi sont particulièrement efficaces et sélectifs.^1,4,6,8 Les améliorations apportées à la stabilité de certains pARNi permettent d'en prolonger l'effet et certains pARNi peuvent ainsi rester actifs pendant plusieurs mois. Par conséquent, on peut administrer moins fréquemment certains de ces traitements injectables, de sorte que les patients et les professionnels de santé bénéficient d'un schéma d'administration plus pratique que celui des autres médicaments actuellement disponibles.² 

On peut aussi développer et produire les médicaments à base de pARNi à grande échelle, et beaucoup plus rapidement que les nouveaux produits chimiques nécessaires pour d'autres types de traitement.^6,8 La technologie de l'ARN apporte de véritables innovations dans les maladies génétiques, cardiométaboliques, infectieuses, du système nerveux central et oculaires. Les traitements à base de pARNi progressent actuellement dans le domaine des traitements hypolipidémiants, offrant de bonnes perspectives pour les patients atteints de maladie cardiovasculaire athéroscléreuse.^8,9 Il n'est donc pas surprenant que nous parlions autant des promesses de la technologie de l'ARN.

Références :

1. Bettini E, Locci M. Vaccines (Bâle). 2021;9(2):147.
2. Site Internet de Novartis. Faites une visite visuelle des médicaments qui ciblent l'ARN. Disponible à l'adresse : https://www.novartis.com/stories/discovery/take-visual-tour-medicines-ta.... (Consulté en avril 2021).
3. Résumé du prix Nobel de physiologie ou de médecine 2006. Disponible à l'adresse : https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2006/summary/. (Consulté en avril 2021).
4. Chery J. Postdoc J. 2016;4(7):35-50.
5. Hu B, et al. J Gene Med. 2019;21(7):e3097.
6. Dana H, et al. Int J Biomed Sci. 2017;13(2):48-57.
7. Callaway E. Nature. 2020;580(7805):576-577.
8. Saw PE, Song EW. Sci China Life Sci. 2020;63(4):485-500.
9. Site internet de l'AJMC. siRNA therapeutics are poised to become the next standard class of medicine. Disponible à l'adresse : https://www.ajmc.com/view/market-of-sirnas-poised-to-expand-beyond-3-cur.... (Consulté en mai 2021).

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