Approche de thérapie génique dans un modèle souris de la maladie de Krabbe

La maladie de Krabbe est une maladie lysosomale dont le forme infantile précoce présente des symptômes cliniques, principalement neurologiques (épilepsie, pertes sensorielles, troubles psychomoteurs,…), évoluant rapidement et un décès survenant quelques années après le diagnostic.

Plusieurs approches thérapeutiques ont été étudiées chez des modèles souris pour cette maladie. Sur la base de résultats prometteurs chez l’animal, la greffe de cellules souches hématopoïétiques* provenant de donneurs sains a été tentée chez des enfants malades. Effectuée très précocement, cette thérapie peut retarder l’apparition des symptômes sans en modifier pour autant l’échéance inéluctable. Par contre, si la greffe est faite lorsque les symptômes de la maladie sont déjà présents, elle n’apporte alors aucun bénéfice et l’évolution de la maladie reste similaire à celle des enfants non greffés.

Une équipe de chercheurs italiens travaille depuis plusieurs années sur une approche de thérapie génique sur cellules souches hématopoïétiques autologues (les cellules injectées proviennent du malade lui-même). L’idée est de prélever des cellules souches hématopoïétiques du malade et de les modifier en apportant le gène de l’enzyme qui est défectueuse dans cette maladie (la galactocérébrosidase) grâce à un vecteur viral (thérapie génique). Une fois les cellules transfectées par le vecteur contenant le gène de l’enzyme, elles sont réintroduites chez le malade (greffe).
Un vecteur viral est le moyen de transporter le gène dans les cellules et il en existe de nombreux. Selon les qualités, et les défauts, de ces transporteurs, du type de thérapie génique que l’on souhaite effectuer, des cellules à modifier, du gène à introduire… les chercheurs doivent choisir le vecteur qui leur semble le plus approprié et souvent l’améliorer.

Lors des premières expériences, l’équipe italienne a montré, dans un modèle souris de la maladie de Krabbe, que leur approche thérapeutique apportait un plus par rapport à une greffe de cellules souches hématopoïétiques classique. Cependant, la surexpression de l’enzyme dans les cellules souches transfectées induisait une toxicité et une mort prématurée des cellules. Il était donc nécessaire d’améliorer la construction du vecteur qu’ils avaient choisi afin de contrôler le moment où l’enzyme devrait être produite.

En effet, les cellules souches hématopoïétiques sont une sorte de réservoir pour produire les différentes cellules du sang (globules rouges, globules blancs, plaquettes). En ce multipliant, certaines cellules souches vont se différencier, c’est-à-dire devenir un type de cellule spécifique avec un temps de vie déterminé, et d’autres resteront des cellules souches pour maintenir le réservoir.

L’équipe italienne a donc introduit dans la construction de leur vecteur, des séquences de contrôle pour empêcher (inhiber) l’expression de l’enzyme lorsque la cellule est dans son état de cellule souche. Cette inhibition ne fonctionne plus lorsque la cellule se différencie permettant la production de l’enzyme.

Plusieurs constructions ont été réalisées et l’une d’entre elles a permis d’obtenir de meilleurs résultats sur un ensemble de tests nécessaires pour confirmer que la construction d’un vecteur avec une expression régulée du gène pourrait être utilisée dans le futur, pour un essai clinique. L’équipe a vérifié l’absence de la toxicité et mort cellulaire précédemment observées, la qualité de l’activité fonctionnelle de l’enzyme produite en observant une diminution de la surcharge dans les tissus, et une atténuation des manifestations cliniques de la maladie dans le modèle souris.

Les chercheurs concluent néanmoins leur article en indiquant que leurs travaux d’approche thérapeutique permettent de retarder la progression de la maladie mais sans l’empêcher ou en arrêter sa progression. Ceci est probablement dû à la complexité et la rapidité de progression de cette maladie.

Delphine GENEVAZ

*Une cellule souche hématopoïétique est un type de cellule à l’origine de toutes les cellules sanguines.

Source (article en accès libre) : Silvia Ungari et al. « Design of a regulated lentiviral vector for hematopoietic stem cell gene therapy of globoid cell leukodystrophy” Molecular Therapy – Method & Clinical (2015)2, 15038