Les thérapies géniques sont considérées comme l'un des grands espoirs de la médecine moderne. Elles promettent de traiter les maladies à la racine, en réparant ou en remplaçant des gènes défectueux. Pourtant, un problème central reste sans solution : comment acheminer les gènes thérapeutiques de façon sûre et ciblée vers les bonnes cellules ? Les méthodes les plus répandues font appel à des virus ou à des particules lipidiques synthétiques, appelées nanoparticules lipidiques (LNP). Ces deux approches se heurtent toutefois à des limites. Les vecteurs viraux peuvent déclencher des réactions immunitaires, et les LNP se retrouvent presque systématiquement dans le foie. Des organes comme les reins, les poumons ou la peau restent difficiles à atteindre.
De la centrale énergétique à la navette génique
C'est là qu'intervient cellvie, une start-up biotech zurichoise. L'entreprise poursuit une idée surprenante : les mitochondries — les centrales énergétiques de nos cellules — pourraient servir de véhicules biologiques pour transporter des thérapies géniques. Les mitochondries sont de minuscules structures présentes dans presque toutes les cellules humaines, où elles produisent de l'énergie. Elles possèdent leur propre ADN et sont capables de migrer de cellule en cellule. Ce sont précisément ces propriétés que cellvie entend exploiter. Le principe : les mitochondries sont chargées d'informations génétiques supplémentaires — des plasmides — transformant ainsi la centrale cellulaire en une navette génique biologique capable d'introduire sa cargaison directement dans les cellules cibles.
« Les mitochondries sont nettement plus grandes que les vecteurs de transport existants tels que les LNP ou les vecteurs viraux. Elles peuvent donc être chargées de fragments d'ADN bien plus volumineux et les acheminer vers des organes difficilement accessibles par les approches établies. Les mitochondries pourraient ainsi constituer une solution pour des défauts génétiques jusqu'ici non traitables. » — Martijn Brugman, CTO, cellvie
Mais comment les mitochondries chargées parviennent-elles concrètement dans les cellules cibles ? Elles aussi sont absorbées par les cellules via l'endocytose. Mais contrairement aux nanoparticules synthétiques, l'organisme les reconnaît comme des éléments utiles. Elles peuvent ainsi franchir plus efficacement la barrière endosomale, au niveau de laquelle une grande partie de la cargaison des LNP est perdue. Des traitements répétés sont également envisageables avec les mitochondries, car elles ne provoquent pas de réactions immunitaires significatives.
Rein, poumon et peau : de nouvelles voies vers des organes difficiles d'accès
L'approche est particulièrement prometteuse pour les organes que les thérapies géniques peinent jusqu'ici à atteindre. Les maladies rénales héréditaires, la mucoviscidose ou les maladies génétiques de la peau sont réputées très difficiles à traiter, faute de méthodes de transport capables d'atteindre ces tissus. Les mitochondries pourraient y ouvrir une voie pour la première fois. De premières études suggèrent en effet qu'elles peuvent être introduites de façon ciblée dans des organes solides par des procédés mini-invasifs.
« Ce que nous ne pouvions qu'espérer il y a quelques années est aujourd'hui une perspective tangible. Avec nos constructions mitochondriales, nous avons pu transfecter à plusieurs reprises et avec succès in vivo le rein, le poumon et la peau — aussi bien avec des constructions ARN qu'ADN. Nous avons encore observé une expression après 28 jours et démontré par séquençage unicellulaire que les mitochondries franchissent la couche endothéliale. » — Alexander Schueller, CEO, cellvie
cellvie pourrait ainsi combler une lacune persistante dans le domaine de la thérapie génique : permettre des traitements efficaces pour des organes au-delà du foie — y compris pour de grandes constructions géniques que les LNP ou les vecteurs viraux n'ont jusqu'ici pas pu introduire dans les cellules.
Première application : le traitement de l'épidermolyse bulleuse
cellvie entend introduire sa technologie de vecteur génique en clinique pour la première fois dans le traitement de l'épidermolyse bulleuse (EB), une maladie génétique rare dans laquelle des contraintes mécaniques même minimes provoquent de graves lésions cutanées. Les personnes atteintes souffrent de plaies chroniques, de douleurs et d'un risque d'infection nettement accru. L'objectif central est la délivrance ciblée d'un plasmide COL7A1 fonctionnel dans les cellules cutanées, afin de corriger le défaut génétique sous-jacent. Les premières données précliniques sont prometteuses et doivent ouvrir la voie à une traduction clinique rapide.
Un soutien suisse pour une technologie pionnière
La reconnaissance institutionnelle de cette recherche se manifeste par un financement d'Innosuisse, l'Agence suisse pour l'encouragement de l'innovation. En 2024, cellvie a obtenu des fonds dans le cadre du programme compétitif Swiss Innovation Project pour faire avancer le développement de vecteurs mitochondriaux de thérapie génique. Ce soutien souligne l'importance de telles technologies de plateforme pour la Suisse en tant que pôle biotechnologique. En Suisse, les thérapies mitochondriales seraient vraisemblablement classées comme médicaments biologiques et relèveraient de la loi sur les produits thérapeutiques. La classification réglementaire précise reste toutefois ouverte, les mitochondries utilisées comme vecteurs de thérapie génique constituant une catégorie de produits entièrement nouvelle.
Perspectives
Le chemin vers l'application clinique est encore long. Mais le potentiel est immense : si l'approche mitochondriale fait ses preuves, elle pourrait rendre les thérapies géniques plus sûres, plus largement applicables et indépendantes des systèmes viraux. Pour les patients atteints de maladies touchant des organes difficiles d'accès, ce serait une avancée décisive. Et pour la Suisse en tant que pôle de recherche, ce serait une nouvelle preuve que l'on n'y fait pas que de la science — on y façonne aussi l'avenir des thérapies innovantes.
Références
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(Image: Google Gemini)
