Génie génétique À la recherche d’une cible pour le traitement de l’athérosclérose

FACTEURS DE RISQUE La consommation d’aliments très riches en graisses saturées et la vie sédentaire augmentent le risque de souffrir de maladies cardiovasculaires telles que l’athérosclérose.

QU’EST-CE QUE L’ATHÉROSCLÉROSE ? C’est une maladie vasculaire due à l’accumulation de graisses sur les parois des vaisseaux sanguins susceptible de provoquer des manifestations très diverses et de sévérité variable. Artère normale Athérosclérose modérée Athérosclérose sévère Formation de plaques d’athérome pouvant obstruer la lumière des vaisseaux et bloquer la circulation sanguine.

LE « MAUVAIS » CHOLESTÉROL OU LDL L’apport alimentaire excessif de cholestérol entraîne soit le stockage du cholestérol sous forme de graisse soit sa présence dans la circulation sanguine sous forme de LDL (Low Density Lipoprotein, ou lipoprotéines de basse densité), plus communément appelé « mauvais cholestérol ». Le LDL est l’un des composants de la plaque d’athérome.

SELON L’ORGANISATION MONDIALE DE LA SANTÉ (OMS) Bien que les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux soient les principales causes de décès à travers le monde, 80 % des décès prématurés dus à ces causes pourraient être évités par le contrôle des principaux facteurs de risque. On estime, chaque année, que 17 millions de personnes décèdent dans le monde entier des suites de maladies cardiovasculaires (MCV), en particulier de crises cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux. Les MCV touchent autant les femmes que les hommes. Elles constituent la principale cause de décès dans les pays en voie de développement, ainsi que dans les pays développés.

LES MACROPHAGES, UN « SYSTÈME DE NETTOYAGE » Les macrophages agissent comme un système de « nettoyage » pour empêcher le cholestérol de se déposer sur les parois. Ce système de nettoyage est efficace si l’excès de cholestérol n’est pas très élevé. LDL Oxydation du LDL LDL oxydé Macrophage

COMMENT SE FORME LA PLAQUE D’ATHÉROME ? Prolifération de cellules endothéliales Si les quantités de cholestérol sont très abondantes : Les macrophages continuent à capturer le LDL. Cependant, lorsque les macrophages ont capturé de grandes quantités de LDL, ils se transforment en cellules appelées « spumeuses ». Ces dernières provoquent l’inflammation et la prolifération de cellules de la paroi artérielle Formation de la plaque d’athérome Activation du système immunitaire Cellule spumeuse LDL Macrophage LDL oxydé Oxydation du LDL

? RECHERCHE SUR L’ATHÉROSCLÉROSE L’un des objectifs est le suivant : Comprendre comment les macrophages participent à la régulation des taux sanguins de cholestérol et leur rôle dans le développement de l’athérosclérose. ?

ÉTUDE DU RÉCEPTEUR DU LDL ET DE LA MYLIP Nous savons que les macrophages reconnaissent le LDL oxydé grâce à des récepteurs. Nous savons qu’une protéine des macrophages appelée « Mylip » provoque la dégradation du récepteur des LDL. Macrophage Récepteur des LDL LDL oxydé Si les macrophages produisent de grandes quantités de Mylip, l’ingestion du cholestérol diminue. Oxydation du LDL

MYLIP, UNE ÉVENTUELLE CIBLE THÉRAPEUTIQUE Les scientifiques étudient scrupuleusement cette protéine MyLip car ils pensent qu’un médicament pourrait agir sur celle-ci et empêcher les macrophages de réduire l’ingestion des LDL. Macrophage Cible thérapeutique LDL oxydé Oxydation du LDL

COMMENT POUVONS-NOUS ÉTUDIER LES PROTÉINES ? De grandes quantités d’une protéine sont nécessaires afin de pouvoir étudier sa fonction. Le génie génétique constitue l’un des outils de la biologie moléculaire nous permettant d’étudier les protéines. Le génie génétique est la technologie de la manipulation et du transfert de l’ADN d’un organisme à un autre.

EN PREMIER LIEU, NOUS CLONONS LE GÈNE DE LA PROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP Nous procédons à son insertion dans un fragment d’ADN circulaire appelé « plasmide ». Cellule humaine ADN Gène Mylip

NOUS EFFECTUONS UNE TRANSFORMATION BACTÉRIENNE AVEC LE GÈNE DE LA PROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP 2. Sélection de bactéries transformées 3. Multiplication bactérienne

NOUS ISOLONS LE GÈNE DE LA PROTÉINE MYLIP PUIS NOUS L’INTRODUISONS DANS DES CELLULES POUR QU’ELLES PRODUISENT LA PROTÉINE protéine MYLIP 3. Multiplication bactérienne 4. Isolement de l’ADN 5. Production de la protéine (en introduisant l’ADN dans des cellules eucaryotes)

? COMMENT ALLONS-NOUS EFFECTUER LA TRANFORMATION BACTÉRIENNE ? Des changements drastiques de température et l’ajout de cations permettent de favoriser l’entrée de l’ADN sous forme de plasmide.

COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATION DES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ? Gène Mylip Le plasmide contient un gène de résistance à un antibiotique Gène de résistance à l’antibiotique

COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATION DES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ? Gène Mylip Ampicilline Gène de résistance à l’antibiotique Ampicilline

COMMENT ALLONS-NOUS ISOLER L’ADN PLASMIDIQUE DE LA CULTURE BACTÉRIENNE ? En effectuant une Miniprep : Gène Mylip SOLUTION 2 SOLUTION 3 CHLOROPAN ÉTHANOL Gène résistant à l’ampicilline Au moyen de différents solvants et de centrifugations, nous écarterons les différents composants.

UNE FOIS L’ADN ISOLÉ, NOUS POUVONS CONTINUER LA RECHERCHE ! 5. Production de la protéine (après introduction de l’ADN dans des cellules eucaryotes). 6. Une fois que les scientifiques ont obtenu la protéine, ils peuvent : étudier sa fonction dans la régulation du cholestérol et mettre au point de nouveaux médicaments pour l’athérosclérose.

Mettez votre blouse ! Vous aussi vous pouvez devenir chercheur(euse) ! Chercheur ayant collaboré avec les contenus : Theresa León, Jonathan Matalonga, Université de Barcelone AUTEUR FINANCÉ PAR : MEMBRES DU CONSORTIUM : Coordonnateur Cet ouvrage est sous une licence Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported de Creative Commons . Pour voir une copie de cette llicence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/