Santé : L’électroporation , avenir de la médecine ?

Santé : L’électroporation , avenir de la médecine ?

L’électroporation consiste à appliquer des impulsions de champ électrique ultracourtes et intenses aux cellules, qu’elles soient isolées ou organisées dans les tissus chez l’animal, chez l’humain ou chez les végétaux  pour augmenter leur perméabilité membranaire.

Cette technique permet de créer des pores dans les membranes des cellules et ainsi de faire entrer ou sortir des molécules de manière très efficace, précise et ciblée directement dans la cellule.

“Appliqué à la médecine, nous faisons des petits trous avec des électrodes dans les membranes des cellules afin d’y faire entrer des molécules d’intérêt, contrairement aux médicaments qui ont du mal à pénétrer une cellule”, explique Marie-Pierre Rols, directrice de recherche CNRS à l’Institut de pharmacologie et biologie structurale de Toulouse, qui travaille depuis 30 ans sur le sujet.

“Cette technique est très efficace car elle permet de faire pénétrer jusqu’à mille fois plus certains médicaments anticancéreux qu’une chimiothérapie classique et ceci avec très peu d’effets secondaires », précise la scientifique toulousaine, arguant que près de 150 centres hospitaliers en Europe utilisent l’électroporation qui n’est pour l’instant pas autorisée en France, faute d’avoir été examinée par la Haute autorité de santé.

Autorisée en médecine vétérinaire en France, la méthode de l’électroporation s’est généralisée et permet ainsi le traitement de tumeurs cutanées avec des résultats de guérison avoisinant les 99% chez les chevaux.

“Grâce à nos travaux pour comprendre le fonctionnement de l’électroporation, les industriels de l’agroalimentaire utilisent désormais cette technique pour stériliser les aliments et des jus de fruits, extraire le sucre de la betterave ou même cuire des aliments sans les chauffer en préservant les vitamines”, détaille Marie-Pierre Rols.

Afin d’améliorer les qualités gustatives des vins, la méthode est aussi utilisée dans les vins de Gaillac (Tarn) pour l’extraction de polyphénols des grains de raisins.

“La définition d’un vin se trouve dans les polyphénols, la pellicule de la baie de raisin”, explique Loic Royant, directeur général de la société Lery Biotech, un des leaders mondiaux dans le marché des générateurs d’impulsion, qui participe au congrès toulousain.

“En envoyant un chemin électrique dans la baie de raisin grâce à un générateur, nous libérons ce caractère spécifique du vin de manière plus qualitative et plus rapide”, assure le patron de cette PME toulousaine créée en 2015 et qui travaille également pour le traitement des tumeurs par électrochimiothérapie en clinique vétérinaire.

“C’est une méthode d’avenir qui a déjà fait ses preuves dans de nombreux domaines”, plaide Marie-Pierre Rols.

 

L’avenir de l’électroporation

 

Plus de 400 scientifiques vont se réunir en congrès à Toulouse pour discuter des perspectives de développement de l’électroporation qui  consiste à appliquer des impulsions de champ électrique ultracourtes et intenses aux cellules, qu’elles soient isolées ou organisées dans les tissus chez l’animal, chez l’humain ou chez les végétaux  pour augmenter leur perméabilité membranaire.

Cette technique permet de créer des pores dans les membranes des cellules et ainsi de faire entrer ou sortir des molécules de manière très efficace, précise et ciblée directement dans la cellule.

“Appliqué à la médecine, nous faisons des petits trous avec des électrodes dans les membranes des cellules afin d’y faire entrer des molécules d’intérêt, contrairement aux médicaments qui ont du mal à pénétrer une cellule”, explique Marie-Pierre Rols, directrice de recherche CNRS à l’Institut de pharmacologie et biologie structurale de Toulouse, qui travaille depuis 30 ans sur le sujet.

“Cette technique est très efficace car elle permet de faire pénétrer jusqu’à mille fois plus certains médicaments anticancéreux qu’une chimiothérapie classique et ceci avec très peu d’effets secondaires », précise la scientifique toulousaine, arguant que près de 150 centres hospitaliers en Europe utilisent l’électroporation qui n’est pour l’instant pas autorisée en France, faute d’avoir été examinée par la Haute autorité de santé.

Autorisée en médecine vétérinaire en France, la méthode de l’électroporation s’est généralisée et permet ainsi le traitement de tumeurs cutanées avec des résultats de guérison avoisinant les 99% chez les chevaux.

“Grâce à nos travaux pour comprendre le fonctionnement de l’électroporation, les industriels de l’agroalimentaire utilisent désormais cette technique pour stériliser les aliments et des jus de fruits, extraire le sucre de la betterave ou même cuire des aliments sans les chauffer en préservant les vitamines”, détaille Marie-Pierre Rols.

Afin d’améliorer les qualités gustatives des vins, la méthode est aussi utilisée dans les vins de Gaillac (Tarn) pour l’extraction de polyphénols des grains de raisins.

“La définition d’un vin se trouve dans les polyphénols, la pellicule de la baie de raisin”, explique Loic Royant, directeur général de la société Lery Biotech, un des leaders mondiaux dans le marché des générateurs d’impulsion, qui participe au congrès toulousain.

“En envoyant un chemin électrique dans la baie de raisin grâce à un générateur, nous libérons ce caractère spécifique du vin de manière plus qualitative et plus rapide”, assure le patron de cette PME toulousaine créée en 2015 et qui travaille également pour le traitement des tumeurs par électrochimiothérapie en clinique vétérinaire.

“C’est une méthode d’avenir qui a déjà fait ses preuves dans de nombreux domaines”, plaide Marie-Pierre Rols.

L’électroporation : c’est quoi

 

L’électroration  consiste à appliquer des impulsions de champ électrique ultracourtes et intenses aux cellules pour  faire entrer ou sortir des molécules de manière très efficace, précise et ciblée directement dans la cellule.

 

Une définition de Gazettelabo :

 
« L’électroporation présente de nombreux avantages sur les méthodes plus conventionnelles qu’elles soient chimiques ou biologiques. Cette méthode est facile à réaliser et ainsi parfaite ment reproductible, rapide, avec des rendements excellents, et surtout non toxique. Contrairement aux agents chimiques, I’électroporation n’altère pas ou peu la structure biologique de la cellule ciblée, ni son fonctionnement bio logique. Cette méthode permet égale ment de s’affranchir de vecteurs biologiques comme les virus qui peuvent présenter certains inconvénients.
La perméabilisation réversible de la membrane cellulaire soumise à champ électrique permet d’introduire toute sorte de molécules dans la cellule. Cette méthode s’est donc très vite développée pour la construction de vecteurs en transférant des gènes dans des bactéries, ou pour l’étude de l’activité cellulaire après introduction de métabolites, protéines, anticorps dans les cellules. L’électroporation s’est aussi révélée être une méthode de choix pour les manipulations génétiques des cellules de mammifères ou des embryons.
L’application d’un champ électrique peut également être le facteur déclenchant de phénomènes particuliers. Ainsi, la parthénogénèse peut être induite en stimulant un œuf non fécondé, et de la même façon, on peut faciliter la fécondation en appliquant un pulse au sperme (ce qui entraine une amélioration de la réaction acrosomique).

L’électrofusion
Lorsque des cellules soumises à un champ électrique sont en contact, elles peuvent fusionner, c’est l’électrofusion. Le contact cellulaire préalable peut être effectué par une manipulation mécanique ou, comme c’est en général le cas, par un champ électrique oscillatoire de haute fréquence et de basse intensité. Les possibilités offertes par l’électrofusion sont multiples. En effet, cette technique qui présente les mêmes avantages que l’électroporation est très utilisée dans l’agronomie, pour la fusion de protoplastes et la création de plantes résistantes à des maladies dûes à des champignons ou à des insectes. C’est également un outil extrêmement efficace pour la création d’hydridomes dans le cadre de la production d’anticorps monoclonaux. La production et le rendement de cellules hybridomes sont améliorés d’un facteur 100 par rapport aux techniques chimiques.

Electroporation et électrofusion sont des techniques d’une grande fiabilité et dont les applications concernent des domaines multiples. Il est également intéressant de souligner que l’électroporation ouvre la voie à de nombreuses autres possibilités. »