Validation préclinique d’une administration par urétéroscopie d’un vecteur viral de thérapie génique

La cystinurie est une maladie rénale qui aboutit à l’insuffisance rénale suivies de dialyse/transplantation. Bien que l’incidence de la cystinurie soit faible (≈1/7000), les calculs de cystine (un acide aminé dont l’élimination est traitée par les reins) sont très récurrents et entraînent une morbidité importante : interventions chirurgicales fréquentes et lésions rénales dans près de 80% des cas. La précipitation de cystine est la seule manifestation de cette maladie rare, qui se traite par des mesures diététiques visant à obtenir des urines non sursaturées en cystine. Une information du patient et un suivi diététique adapté, à boire >3L/j. Malheureusement, malgré un régime diététique efficace, plus de 85% des patients récidivent. Il existe des traitements médicamenteux qui visent à modifier la cystine urinaire pour la rendre incapable de former des cristaux mais, ces médicaments sont associés à des effets secondaires. Dans le cadre du développement thérapeutique de maladies rares, et notamment rénales comme la cystinurie, nous avons identifié un vecteur de thérapie génique qui permet le transfert de gène dans le néphron (partie du rein qui réalise la fonction de filtration) après injection dans les uretères chez la souris, le rat et le porc. Un premier projet utilisant le modèle porcin a validé le mode d’administration du vecteur qui se fera par voie endo-urologique, (=endoscopie passant par les voies urinaires naturelles) grâce à l’utilisation d’une sonde urinaire jusqu’au rein pour y délivrer le vecteur de thérapie génique et en faisant en même temps une occlusion transitoire de l’artère rénale ce qui permet de diminuer momentanément la production d’urine et de ce fait cela permet un transfert de gène plus efficace. L’objectif du présent projet, toujours chez le modèle porcin, est de valider le protocole exact d’administration du produit dans les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours entre les deux, de valider des paramètres sanguins spécifiques de l’organe traité pour une détection précoce d’un effet indésirable du traitement, d’évaluer la dose minimale efficace pour apporter le gène soigné dans au moins 30% du rein et enfin d’évaluer la dose de toxicité potentielle.

• Opportunités thérapeutiques : La validation des biomarqueurs spécifique de l’organe traité pour une détection précoce des effets indésirables, permettant une gestion plus rapide et plus efficace des risques et améliorant ainsi la sécurité des patients tout en offrant des pistes pour de futures applications thérapeutiques ciblées • Sécurité thérapeutique : Evaluation de la dose minimale effective pour transduire au moins 30% du tissu rénal ainsi que l’évaluation de la toxicité potentielle à des doses supérieures afin de déterminer la dose maximale tolérée et assurer une prise en charge des risques, garantissant la sécurité des patients. • Mode d’administration raffiné : Validation du protocole exact d’administration pour les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours permettant une administration précise et reproductible réduisant les risques de contamination croisée et d’insuffisance rénale bilatérale. Cela permet de garantir une gestion plus sure et plus précise des traitements minimisant les risques pour chaque organe.

Sur la durée du projet, les animaux subiront les interventions suivantes : -4 à 5 prises de sang et d’urines (selon les groupes d’animaux) sous sédation ce qui représente une injection du sédatif d’une durée de moins d’une minute. La prise de sang dure environ 2 minutes. La sédation complète dure environ une demi-heure. -Un traitement immunorégulateur (réduit le système immunitaire pour éviter le rejet de la thérapie génique) qui se présentera sous la forme d’une injection par semaine (durée moins d’une minute) et de la prise de comprimés quotidienne qui seront mélangés à un aliment ou une boisson appétente. -1 à 2 procédures d’administration de vecteur de thérapie génique (selon les groupes d’animaux) qui se déroulent sous anesthésie générale. L’anesthésie inclut une injection pour la sédation (durée de moins d’une minute). L’animal est ensuite inconscient pour le reste de la procédure. La procédure totale sous anesthésie dure entre 1h30 et 2h, selon qu’un seul rein ou deux sont traités. -A la fin du projet (au bout de 3 à semaines selon les groupes) : les animaux feront l’objet d’une dernière anesthésie générale (injection de moins d’une minute), la suite de la procédure se déroule sous anesthésie générale. Au cours de celle-ci une chirurgie sera réalisée afin de réaliser des prélèvements d’organes. L’animal sera ensuite mis à mort, toujours lors de cette anesthésie générale.

La plupart des actes se dérouleront sous sédation ou sous anesthésie générale. Ainsi, les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : 1/ manipulation des animaux pour l’injection de sédatifs ou de médicaments (Stress transitoire à l’isolement dans le box sans contention durant 1 à 2 minutes, douleur transitoire au site d’injection); 2/ pose de cathéter sous sédation (douleur locale au site d’insertion du cathéter, risque d’hématome) ; 3/ l’anesthésie : injection sur animal sédaté (risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques avec un risque de 1 pour 10 000, risque de défaillance cardiorespiratoire) ; 4/ la mise à jeun avant l’anesthésie, d’une durée d’un peu plus de 16h selon l’heure d’anesthésie, avec un dernier repas avant 16h (les animaux risquent d’avoir un peu faim pendant la nuit ainsi qu’au réveil où ils ne seront pas nourris pour éviter tout vomissement au moment de la sédation) ; 5/ Prise de médicaments par voie orale, mélangé dans un aliment (pellets) ou une boisson appétante (sirop de fruits) : nuisance légère si le médicament a un gout que l’animal n’aime pas (partiellement masqué par le sirop de fruits).

L’ensemble des animaux est mis à mort en fin de projet car une autopsie doit être réalisée afin d’étudier l’effet de la thérapie génique sur les reins post mortem.

Afin que l’étude que nous proposons ait une pertinence forte pour ensuite déposer un dossier de demande d’essai clinique aux agences réglementaires, l’espèce animale doit permettre d’évaluer précisément la procédure d’administration du traitement avec un équipement identique, une dose similaire et un protocole adapté à celui déjà utilisé chez les patients humains. Il faut également que l’anatomie de l’espèce animale et de l’organe ciblé soient similaires à l’Homme. Le porc est donc la seule espèce qui nous permettra une validation préclinique de la procédure d’injection. Enfin, nous disposons de données scientifiques montrant que le vecteur de thérapie génique employé permet une excellente transmission du gène dans le rein de porc. Le porc est donc pertinent pour ce projet. Porc de 3 mois environ (soit 40-50 kg). A ce stade de développement, le système urinaire du porc est très proche de celui de l’humain tant du point de vue anatomique que du point de vue de sa taille, permettant ainsi de se positionner dans les mêmes conditions que celles de la thérapie chez l’Homme.