Transplantation de FVIII/ET3

Nature Communications volume 14, Numéro d'article : 4206 (2023) Citer cet article

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L'hémophilie A est le trouble hémorragique lié à l'X le plus courant, touchant plus d'un demi-million de personnes dans le monde. Les personnes atteintes d'hémophilie A sévère ont des taux de FVIII dans la coagulation < 1 % et présentent des saignements spontanés débilitants et potentiellement mortels. Les progrès thérapeutiques contre l’hémophilie A ont considérablement amélioré les résultats en matière de santé, mais le développement d’anticorps inhibiteurs du FVIII et les saignements intermenstruels au cours du traitement augmentent considérablement la morbidité et la mortalité des patients. Ici, nous utilisons des fœtus de mouton à l'équivalent humain de 16 à 18 semaines de gestation, et nous montrons que la transplantation prénatale de cellules placentaires humaines (107 à 108/kg) génétiquement modifiées pour produire une protéine FVIII optimisée entraîne une élévation considérable des taux plasmatiques de FVIII qui persiste pendant > 3 ans après le traitement. Les cellules se greffent dans les principaux organes et aucun des receveurs ne développe de réponse immunitaire contre les cellules ou contre le FVIII qu'elles produisent. Ainsi, ces études attestent de la faisabilité, de l'avantage immunologique et de la sécurité du traitement de l'hémophilie A avant la naissance.

L'hémophilie A (HA), le trouble hémorragique lié à l'X le plus courant, survient dans 24,6 cas pour 100 000 naissances vivantes d'hommes et touche plus d'un demi-million d'individus dans le monde1. Les personnes atteintes d'HA sévère (PHA) ont <1 % des taux plasmatiques normaux d'activité du FVIII et souffrent d'hémorragies spontanées potentiellement mortelles, notamment d'hématomes du tissu conjonctif/musculaire, d'hémorragies internes et d'hémarthroses conduisant à des arthropathies chroniques débilitantes2. Malgré les dernières avancées dans les thérapies actuelles, qui ont considérablement amélioré la norme de soins3, le fardeau de la maladie chez les PVVIH continue d'être élevé, comme les maladies articulaires, le développement d'anticorps inhibiteurs chez 25 à 40 % des patients, au cours des 50 premiers jours d'exposition. au FVIII, et la prévention des saignements intermenstruels et/ou potentiellement mortels reste un défi4,5.

Une étude récente a démontré que pour les personnes nées avec l’hémophilie, les chances de vivre une vie d’une durée et d’une qualité normales seront réduites de 33 % dans les pays à revenu élevé et de 93 % dans les pays à faible revenu1. Ces statistiques qui donnent à réfléchir démontrent qu’il existe encore des besoins cliniques urgents non satisfaits nécessitant le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour augmenter la survie et la qualité de vie de ces patients.

Le traitement des troubles génétiques pendant la période prénatale par transplantation in utero (IUTx) est effectué en toute sécurité depuis des décennies chez l'homme dans le cadre d'un usage compassionnel6. Récemment, des essais cliniques recrutant des sujets pour établir l'innocuité et la faisabilité de l'utilisation de l'IUTx pour traiter les fœtus atteints d'α-thalassémie (NCT02986698), d'ostéogenèse imparfaite (NCT03706482) ou de maladies de surcharge lysosomale (NCT04532047) ont été lancés. Ces essais témoignent du changement indispensable de perspective sur la façon dont les patients atteints de troubles monogéniques peuvent être traités et ont établi davantage la sécurité de ce type de procédure(s) tant pour les femmes enceintes que pour le sujet affecté7.

Environ 70 % des personnes atteintes d'HA ont des antécédents familiaux de la maladie, ce qui permet un diagnostic et une intervention prénatales. Le développement de thérapies prénatales capables de fournir des taux de FVIII curatifs ou suffisants pour transformer un trouble hémorragique grave et potentiellement mortel en un phénotype léger, tout en induisant de manière concomitante une tolérance immunitaire au produit FVIII, éliminant ainsi le risque de formation d'inhibiteurs du FVIII. , aurait un impact bénéfique majeur sur l'espérance de vie et la qualité de vie des patients atteints d'HA, et transformerait la norme de soins dans le traitement de l'HA8,9.

Alors que la thérapie génique in utero s'est révélée très prometteuse dans les études précliniques10, la transduction de cellules in vitro permet des garanties de production qui ne sont pas possibles avec l'injection directe de vecteurs et élimine le risque de transduire par inadvertance des tissus/cellules indésirables, par exemple ceux de la lignée germinale. De plus, l’IUTx utilisant des cellules qui prolifèrent physiologiquement in vivo et sécrètent des niveaux cliniquement thérapeutiques de FVIII est une approche prometteuse et sûre pour fournir une correction permanente/à long terme de HA6. Nous avons récemment signalé que les cellules placentaires humaines (PLC) constituent une excellente plate-forme cellulaire pour produire et sécréter du FVIII in vivo lorsqu'elles sont transduites avec un lentivecteur codant pour un FVIII bio-ingénierie optimisé pour les codons myéloïdes (PLC-mcoET3)11. Ici, en utilisant le mouton de type sauvage comme grand modèle animal d'IUTx, nous démontrons que l'administration de PLC-mcoET3 à l'équivalent de 16 à 18 semaines de gestation (gw) chez l'homme a entraîné des taux plasmatiques élevés de FVIII qui dépassaient ceux du groupe témoin non. -IUTx animaux de > 48,4 ± 12,3 %, pendant > 3 ans après la naissance, malgré l'augmentation rapide et considérable du poids, sans signe de toxicité liée au traitement, ni développement d'IgG anti-FVIII/ET3, d'inhibiteurs du FVIII ou Cellules Th1 ou Th2 spécifiques à ET3. De plus, nous avons montré que les receveurs traités par IUTx ne développaient pas d'immunité ni d'anticorps anti-HLA contre le PLC humain transplanté, mais maintenaient une réactivité robuste aux antigènes étrangers. L'analyse de l'ARN et de l'ADN a prouvé la prise de greffe et l'expression continue du mcoET3 codé par le vecteur dans tous les principaux organes. Cette thérapie a également permis d'éviter tout saignement chez une brebis HA, malgré un accouchement difficile. Ces études attestent ainsi de la faisabilité, de l'avantage immunologique et de la sécurité du traitement de l'HA pendant la période prénatale.

2 SD above the mean OD from ELISAs performed with control sheep plasma (dotted line). During the first year post-IUTx, none of the treated animals developed anti-ET3 IgM or IgG antibodies, but during year 2, c a low-titer (1:20) anti-ET3 IgG antibody was detected in one animal (17010). This animal was closely followed with subsequent anti-ET3 IgG antibody testing, and data showed that (d) the anti-ET3 IgG antibody measured at different time points (n = 5) was either a transient non-inhibitor antibody, since FVIII levels remained high, or an assay artifact as subsequent samples from this animal were devoid of anti-ET3 IgG. Data are shown as Mean ± SEM. Source data are provided as a Source Data file./p>2, and >10 SFU/2 × 105 PBMC (dotted line). IUTx recipients (n = 13 animals) had no ET3-specific Th1 or Th2 lymphocytes, while their lymphocytes maintained the ability to react and secrete IFN-γ and IL-4 when stimulated with Phytohemagglutinin-L (PHA-L); c None of the IUTx animals’ (n = 13 animals) lymphocytes proliferated in the presence of same-donor PLC-mcoET3 (T) or same-donor non-transduced PLC (NT), when tested by one-way MLRs, but maintained significant proliferative response to third party human PBMC. For each animal, MLR assays were performed in triplicate at two different time points. Data are shown as Mean ± SEM. One-way ANOVA followed by Tukey’s multiple comparison test was used to determine significant differences. p ≤ 0.05 was considered significant. *p ≤ 0.05; **p ≤ 0.01; ***p ≤ 0.001; ****p ≤ 0.0001. Source data are provided as a Source Data file./p>

0.999; 0.1818; 0.8041; spleen p = 0.0763; 0.0702; 0.1244; >0.9999; 0.9906; 0.9854; lung p = 0.0845; 0.8127; 0.8366; >0.9999; thymus p = 0.9818; 0.8695; 0.0755; 0.144; 0.9785. Source data are provided as a Source Data file./p>30% of PHA develop FVIII inhibitors28,29. Importantly, both persons with severe30 and non-severe HA31 who develop inhibitors have an increased mortality risk. Also of note is that some patients can experience spontaneous bleeding starting during the neonatal period or infancy. Reports show that 9.5% of HA newborns need replacement treatment within the first 24 h after birth, and 44% have a bleeding episode by 1 mo.26,27. Moreover, infants suffer cranial (24%), oral (30%), soft tissue (7%), and joint (16.2%) bleeds26,27. Thus, even a 5% increase in FVIII activity during the neonatal period could avert early bleeding events. Therefore, these patients could greatly benefit from early intervention./p>48.4 ± 12.3%, for >3 years after birth. The FVIII activity levels determined by FVIII activity assays were also confirmed by LC-MS, which, in addition, demonstrated that ET3 protein was present in the plasma of treated animals. Furthermore, in seven out of eight animals, FVIII levels at 1-year post-IUTx did not differ significantly from those at 3 years post-IUTx, and the one animal in which levels of FVIII declined still maintained FVIII levels >5% above normal. Interestingly, higher plasma FVIII levels were not detected in animals that received higher cell doses, or cells with higher FVIII secretion. Importantly, none of the treated animals developed anti-FVIII/ET3 IgM or IgGs, or ET3-specific Th1 or Th2 cells. This is in contrast to what was reported in another study using juvenile sheep that received the exact same therapy (PLC-mcoET3) by the same administration route (IP), and in which 66% of animals developed anti-FVIII/ET3 IgGs and low titers of anti-FVIII and anti-ET3 inhibitory antibodies13./p>15% FVIII, which is intended to provide effective protection from the majority of spontaneous bleeds25. Since at 3 years after IUTx, the average plasma levels of FVIII were 48.4 ± 12.3% above the control, this approach could also provide enough factor to control other acute bleeds, in particular, subclinical bleeds and those associated with traumas, surgery, and/or intense physical activity25. Nevertheless, confirmation of phenotypic correction by evaluating whether the annualized bleeding rate is significantly reduced from baseline throughout the lifetime of HA animals, and evidence that an immune response is still not present in these animals is a must to ascertain the true clinical impact of this prenatal approach./p> 5 IU./p>

2 SD above the mean OD from control sheep plasma (n = 4) Supplementary Fig. 7a, b./p>

2 (Stimulation Index >2); and (2) a threshold minimum of 10 SFU/2 × 105 PBMC was reached./p>

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