Lou FREUDIGER Jean ESNAULT Production de lhormone de croissance par transgénèse.

Lou FREUDIGER Jean ESNAULT Production de lhormone de croissance par transgnse

Lhormone de croissance Aussi appele somatropine Hormone protique de 191 acides amins secrte par les cellules somatotropes de la partie antrieure de lhypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction cellulaire chez les humains et les autres vertbrs. Son insuffisance empche les enfants datteindre une taille normale.

Structure de la GH forme globuleuse structure relativement simple : elle comprend des hlices et des coudes. La structure est maintenue par des liaisons hydrognes et 2 ponts disulfures

La transgnse Dfinition: Technique servant introduire un gne tranger dans le gnome d'un organisme, en vue d'obtenir un organisme gntiquement modifi. Pour tre russie la transgnse ncessite: - la pntration du gne dintrt dans la cellule-cible - son intgration dans le gnome - son aptitude s'exprimer dans la cellule (production d'une protine)

La transgnse Mcanisme: Le gne cible, gne permettant la production dhormone de croissance, ayant t identifi et isol, est insr dans un plasmide qui est introduit dans la bactrie Escherichia coli. Les bactries transgniques ainsi obtenues aprs multiplication, sont places en culture sur un milieu appropri, dans un fermenteur. Puis les bactries transgniques expriment ce gne et synthtisent de l'hormone de croissance identique l'hormone de croissance humaine, que l'on rcupre sans risque en vue des injections.

Premire tentative Construction dun gne hybride permettant la bactrie de produire une version presque normale de lhGH mature. Synthse ADN codant les aa 1 24. Ajout dun triplet ATG en amont du premier codon. ADN codant les acides amins 25 191 a t obtenu partir d'ARNm de cellules hypophysaires humaines. Clonage de ces 2 fragments en aval du promoteur lac dans un plasmide. Introduction de ce plasmide recombinant dans E. coli o il produisait l'hormone de croissance humaine l'intrieur des cellules. Inconvnients: cette hGH commenait par une mthionine qui n'tait pas spare du restant du polypeptide par les enzymes de E. coli. De plus, comme la protine tait synthtise l'intrieur des cellules, il fallait de nombreuses tapes pour sparer l'hGH des milliers de protines bactriennes intracellulaires.

Seconde tentative Modification de la protine de manire ce qu'elle soit scrte. Ligation de la squence codante de la protine hGH la squence signal d'une protine bactrienne scrte. LhGH produite par les bactries tait scrte dans l'espace priplasmique avec limination concomitante du signal peptidique par une protase bactrienne. Libration de la protine par choc hypotonique. L'hGH produite de cette manire ne contient pas de mthionine initiatrice puisqu'une protase priplasmique a coup la squence signal.

La transgnse- Bilan 1. L'ARNm codant lhGH est isol de lorganisme donneur. L'ARNm permet la synthse de l'ADNc (complmentaire) qui sera utilis pour le clonage. En effet, l'ADN gnomique eucaryote n'est pas utilisable dans un systme bactrien car les bactries ne possdent pas la machinerie d'pissage des ARNm eucaryotes. 2. LADNc amplifi par PCR est insr dans un vecteur : plasmide bactrien. Coupure par des enzymes de restriction et ligation de l'ADNc dans le plasmide l'aide d'une ligase. 3. Introduction du plasmide recombinant dans une bactrie par transformation. 4. Les bactries se multiplient et sont mises en culture. 5. Obtention dhGH.

Lorganisme donneur Le fragment dADN de dpart est un fragment d'ADN humain contenant le gne de l'hormone de croissance. Lorganisme donneur est donc une cellule hypophysaire humaine. Le gne impliqu dans la biosynthse de hGH est situ sur le bras long du chromosome 17

LOGM - Prsentation Lorganisme gntiquement modifi, dans le but de produire de lhormone de croissance en grande quantit, est la bactrie Escherichia coli, de la famille des Enterobacteriaceae. Les bactries se prtent particulirement aux expriences de transgnse car il est techniquement facile de leur faire intgrer des plasmides, petites molcules dADN circulaire que de nombreuses bactries contiennent naturellement.

LOGM- Intrts de son utilisation Comme on peut cultiver des cellules bactriennes en masse faible cot, les bactries incorporant des gnes recombinants peuvent synthtiser de grandes quantits des protines codes par ces gnes. Cette mthode de fabrication de lhormone de croissance est beaucoup plus productive et plus sre que lancienne. En effet, lHG tait extraite dhypophyses de cadavres. 1.500 hypophyses taient ncessaires la fabrication dun lot dhormone. Et des cas de contamination par le prion responsable de la maladie de Creutzfeld-Jacob ont t recenss.

Avantages par rapport la GH extractive: Facilit dobtention Diminution du cot (mme si il reste important) Diminution de limmunognicit Absence de risque infectieux

Opinion publique Cet OGM a bien meilleure rputation que certains de ses confrres. En effet, ayant un impact favorable sur la sant, cet OGM ne fait pas lobjet de critiques particulires. Laugmentation de la production de lhormone de croissance a engendr un usage abusif de cette hormone des fins de dopages, afin daugmenter le volume musculaire.

Opinion du CHMP Le comit des mdicaments usage humain (CHMP) a finalis en mai 2011, la premire tape de rvaluation du risque des spcialits contenant de lhormone de croissance recombinante. Le CHMP a confirm que la balance bnfice-risque de ces mdicaments restait positive dans les indications et les doses approuves dans les autorisations de mise sur le march. LAfssaps recommande aux prescripteurs de respecter strictement les indications et de ne pas dpasser la dose maximale recommande pour chaque indication.

Conclusion Lutilisation dhGH synthtique a t gnralise en France partir de 1988, aprs que la mthode dextraction de lhormone sur des hypophyses de cadavres ce soit avre dangereuse. Actuellement, les industries biotechnologiques produisent lhormone de croissance par gnie gntique. Cest la bactrie Escherichia coli qui est capable de produire cette hormone. Une seule cuve contenant 500 litres produit la mme quantit dhormone de croissance que 35 000 hypophyses humaines. Lutilisation dun OGM est donc plus sre et diminue le cot ainsi que le temps de fabrication de lhGH.

Bibliographie/Webographie Biologie, Raven, De boeck.1279 pages Microbiologie, De Boeck, 1088 pages http://www.futura- sciences.com/fr/doc/t/medecine1/d/hormone-de- croissance_1042/c3/221/p4/ http://ansm.sante.fr/S-informer/Informations-de-securite- Lettres-aux-professionnels-de-sante/Hormone-de-Croissance- recombinante-somatropine-recombinante-actualisation-des- donnees-sur-le-rapport-benefice-risque-Lettre-aux- professionnels-de-sante/%28language%29/fre-FR http://www.repere-medical.com/article-112.html

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