Etude de la biodistribution et de la cinétique d’un vecteur AAV chez des souris saines

A ce jour, de nombreuses maladies génétiques ont été identifiées, avec des profils très variés en termes d’âge d’apparition des symptômes, de sévérité et de pronostic vital. La thérapie génique est une approche thérapeutique prometteuse pour ces pathologies, en permettant l’introduction d’une copie fonctionnelle du gène défectueux dans les cellules affectées grâce à des transporteurs. À ce jour, ces transporteurs, les vecteurs adéno-associés (AAV), utilisés en clinique sont majoritairement d’origine naturelle. Bien que les AAV aient démontré leur efficacité dans plusieurs essais cliniques, leur distribution non spécifique, correspondant à la présence du vecteur dans des organes ou tissus non concernés par la thérapie, limite la précision du traitement ce qui réduit leur capacité à atteindre efficacement les tissus concernés par la maladie. Cette faible spécificité nous contraint à l’injection de fortes doses de vecteur, ce qui entraîne un coût très important de production et un plus haut risque d’effets secondaires, notamment des réponses immunitaires ou des toxicités dans le foie, comme cela a été observé dans plusieurs essais cliniques de thérapie génique utilisant des AAV. Il est désormais essentiel, dans le domaine de la thérapie génique, de développer des vecteurs AAV optimisés avec un ciblage précis et restreint, permettant de ne pas cibler des tissus qui ne nécessitent pas d’être traités. Le but de notre projet est de comparer un nouvel AAV optimisé, que l’on appellera AAVx, à un AAV naturel connu pour son ciblage important des muscles et du système nerveux central. Nous comparerons la distribution globale dans l’organisme de ces deux AAVs après une injection intraveineuse administrée à des doses différentes. Nous cherchons à déterminer si notre vecteur d’intérêt présente une efficacité supérieure, une action plus rapide et une spécificité accrue par rapport à un vecteur AAV d’origine naturelle. Si l’AAVx cible efficacement les muscles et le système nerveux central, sans pénétrer dans les organes dont le foie, il serait un très bon candidat dans le cadre du développement d’un traitement de thérapie génique pour des maladies génétiques neuromusculaires.

Cette étude permettrait d’identifier un vecteur AAV de seconde génération (AAVx) afin de traiter des maladies génétiques affectant les muscles et le système nerveux central en réduisant les effets secondaires observés dans certains essais cliniques. En effet, si l’AAVx se révèle efficace pour atteindre ces tissus, tout en évitant de cibler des organes tels que le foie, cela permettrait de réduire la dose administrée et de limiter le risque de toxicité du foie ainsi que la réponse immunitaire.

Tous les animaux subiront une injection unique d’un traitement (un vecteur ou une solution saline servant de contrôle), qui durera maximum 2 minutes par souris. Un prélèvement sanguin sera réalisé sur animaux vivants anesthésiés, une seule fois et durera maximum 5 minutes par souris. Avant la mise à mort par perfusion intracardiaque terminale d’une partie des animaux, ceux-ci recevront une injection sous-cutanée d’un analgésique, puis une injection intrapéritonéale d’un anesthésique profond. Chaque injection durera maximum 2 minutes par souris.

Les injections et les prélèvements sanguins peuvent occasionner une douleur légère liée à la piqûre.

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de pouvoir prélever des tissus qui nous permettront de comparer l’efficacité des deux vecteurs transporteurs de thérapie génique.

Les souris ont été choisies comme animaux modèles car elles partagent une grande partie de leur physiologie et de leur génétique avec l’humain, ce qui permet d’obtenir des données transposables et elles possèdent des organes et systèmes similaires (foie, cœur, système nerveux central, muscles), ce qui est essentiel dans ce projet pour évaluer la biodistribution des vecteurs après administration par voie intraveineuse. La biodistribution d’un vecteur AAV correspond à l’étude de sa répartition dans l’organisme après administration, afin d’identifier les organes qui reçoivent le vecteur et d’en quantifier la présence, au-delà de ou des organe(s) cible(s) visé(s) par la thérapie. Cette analyse est indispensable pour vérifier l’absence ou la très faible diffusion vers des organes non concernés par la thérapie, notamment les organes sensibles tels que le foie ou la rate. L’âge des animaux correspond à la phase de jeune adulte. Cet âge garantit la maturité des organes ce qui réduit la variabilité interindividuelle et assure la reproductibilité des résultats. De plus, de nombreuses pathologies génétiques neuromusculaires se manifestent dès la période juvénile, donc le choix d’administration des souris à 4 semaines est pertinent pour une future utilisation du vecteur d’intérêt dans un contexte pathologique.