Etudes précliniques in vivo pour le développement de nouvelles thérapies géniques.

Certaines maladies génétiques graves peuvent aujourd’hui être traitées grâce à la thérapie génique qui vise à corriger ou remplacer un gène défectueux en introduisant une nouvelle information génétique dans les cellules du patient. Ce gène thérapeutique est transporté des « vecteurs », comme des virus rendus inoffensifs (thérapie in vivo) ou des cellules génétiquement modifiées en laboratoire (thérapie ex-vivo). La thérapie génique peut parfois provoquer des réactions immunitaires inattendues ou des effets secondaires, susceptibles de réduire l’efficacité du traitement. Il est donc indispensable de vérifier leur sécurité et la distribution du gène dans l’organisme avant les essais cliniques. Les études dites de biosécurité et de biodistribution permettent d’évaluer ces risques en vérifiant que le traitement ne provoque pas de toxicité, que le matériel génétique introduit reste contrôlé, qu’il ne se disperse pas de manière indésirable et qu’il ne perturbe pas le fonctionnement normal des cellules. Ces évaluations sont réalisées selon des règles strictes définies et sont fortement recommandée par les agences règlementaires européennes ou internationales. Les souris incluses dans ce projet sont immunodéficientes et ne possèdent pas leur propre système immunitaire fonctionnel, ce qui permet d’y implanter des cellules humaines sans rejet. Après transplantation de cellules souches humaine issues de moelle osseuse ou de sang de cordon, ces souris développent progressivement un système immunitaire, reconstituant les différentes sous-population de cellules hématopoïétique humaine. Elles constituent ainsi un modèle essentiel pour observer les effets des thérapies géniques dans un organisme vivant et mieux comprendre les réponses immunitaires associées. Différents modèles de souris immunodéficientes sont employés dans ce projet conçues pour accepter les cellules humaines. Ces modèles permettent d’évaluer la sécurité et l’efficacité des nouvelles thérapies avant leur passage en essais cliniques, contribuant ainsi à garantir la protection future des patients.

Les études de biosécurité et de biodistribution sont essentielles pour justifier la sécurité et l’efficacité de thérapies géniques avant le passage aux essais cliniques chez l’homme. L’ambition de la plateforme préclinique de l’ART-TG est d’aider, sous forme de prestation ou de collaboration, la progression de thérapies innovantes permettant de répondre à des besoins médicaux inassouvis. Ce laboratoire s’intéresse à développer de traitements ciblés pour des maladies génétiques telles que des déficits immunitaires ou la drépanocytose. Il développe également des traitements du cancer par l’ingénierie du système immunitaire avec des cellules CAR-T. Ces études s’inscrivent dans une médecine personnalisée, avec des effets durables potentiellement curatifs pour des maladies rares ou fréquentes.

Le projet comporte au maximum 5 types d’interventions :: Étape 1 : Préparation des souris : Avant de leur greffer des cellules humaines, les souris subissent un traitement spécial pour affaiblir leur moelle osseuse, grâce à un médicament de chimiothérapie utilisé en clinique. Ce traitement est administré en deux injections à 24 heures d’intervalle. Chaque injection dure quelques secondes (< 5s). Étape 2 : Humanisation des souris : les cellules humaines sont injectées dans une veine de la souris. Il y aura qu’une seule injection par qui dure quelques secondes (< 10s). En fonction des groupes, les cellules peuvent avoir été modifiées génétiquement, préalablement au laboratoire. Étape 3 : Traitements génétiques in vivo: Il s'agit d'apporter le matériel génétique dans les cellules déjà greffées chez les souris en injectant des vecteurs dans la veine de la queue des souris, une fois par semaine, pendant 6 semaines. Il y a aura au total 6 injections qui durent quelques secondes chacune (< 10s). Étape 4 : Prélèvements intermédiaires : Comme le processus d’humanisation est long, des échantillons de sang sont prélevés chaque semaine sous anesthésie gazeuse à partir de la 5e semaine. Chaque prélèvement durent quelques dizaines de secondes (< 30s). Cela permet de suivre l’évolution de la greffe en analysant différents paramètres du sang. Étape 5 : Prélèvements finaux : À la fin de l’expérience, un prélèvement de sang (qui dure < 30 s) est réalisé sous anesthésie générale directement dans leur cœur. Ensuite, les souris sont euthanasiées de manière rapide et indolore.

Il est impossible d’éliminer complètement les risques d’effets secondaires. Les vecteurs utilisés (comme les cellules ou virus modifiés) ou les gènes qu’ils transportent peuvent provoquer des réactions indésirables, notamment l’apparition de tumeurs si le gène s’insère dans une zone oncogénique ou l’insertion perturbe le fonctionnement normal de la cellule.

A la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort pour permettre de les étudier (autopsie, analyse biomoléculaire des tissus).

Les souris humanisées, générées à partir de souris immunodéficientes, sont des outils précieux en thérapie génique et biosécurité. Leur système immunitaire affaibli permet de greffer durablement des cellules humaines, créant un modèle biologique proche de l’humain. Ces modèles permettent d’étudier les interactions entre vecteurs, gènes insérés et cellules humaines, tout en évaluant les effets secondaires spécifiques, comme les réponses immunitaires indésirables, les tumeurs ou la maladie du greffon contre l’hôte. En reproduisant des mécanismes biologiques humains, elles améliorent la prédictivité des résultats précliniques, renforçant la sécurité et l’efficacité des thérapies innovantes avant les essais cliniques. . Seules des souris femelles jeunes adultes seront utilisées dans ces études car elles permettent une meilleure prise de greffe ce qui fournit des résultats plus fiables donc limitant le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.