11 ans déjà ! En mars 1999, Alain Fischer, Marina Cavazzana-Calvo et Salima Hacein- Bey-Abina et leurs équipes de l’Inserm, de l’AP-HP et de l’Université Paris Descartes traitaient pour la première fois par thérapie génique des enfants atteints d’une maladie les privant de défenses immunitaires. Aujourd’hui, sept enfants pris en charge en France vont bien et mènent une vie normale. Ces onze années ont permis aux chercheurs de perfectionner la thérapie, de comprendre et de tenter de s’affranchir des problèmes de toxicité rencontrés aux débuts de cette aventure. En écho à cette réussite, deux nouveaux essais cliniques démarrent en 2010. Ils concernent le DICS-X et le syndrome de Wiskott Aldrich. Le suivi de cette étude est publié ce jour dans The New England Journal of Medicine. Ces travaux remarquables ont reçu le soutien de l’AFM grâce aux dons du Téléthon.

Alain Fischer, Unité Inserm 768, « Développement normal et pathologique du système immunitaire », Département de Biothérapies et Unité d’Immunologie et d’Hématologie pédiatrique, Hôpital Necker Enfants Malades AP-HP, Université Paris Descartes, Paris © AP-HP, Julian Renard

Le déficit immunitaire combiné sévère lié au chromosome X est une maladie génétique rare caractérisée par une absence totale de cellules responsables de la défense de l’organisme contre les infections. Afin de combler ce manque de défenses immunitaires, les enfants touchés par cette maladie sont placés dès la naissance dans des chambres stériles. Pour ces « bébés-bulle », l’espoir de bénéficier un jour de la reconstitution de leur système immunitaire passe par une greffe de moelle osseuse issue d’un donneur familial compatible (idéalement un frère ou une soeur). Toutefois, la réussite de ces greffes est conditionnée par un certain nombre de facteurs limitants (manque de donneurs, risque de mortalité, reconstitution incomplète des défenses immunitaires, etc.).
11 ans déjà !

En 1999, Alain Fischer, Marina Cavazzana-Calvo et Salima Hacein-Bey-Abina (Unité Inserm 768, « Développement normal et pathologique du système immunitaire », Département de Biothérapies et Unité d’Immunologie et d’Hématologie pédiatrique, Hôpital Necker Enfants Malades AP-HP, Université Paris Descartes, Paris) proposent une nouvelle méthode de thérapie génique qui permet de s’affranchir des inconvénients liés à la greffe de moelle osseuse. Elle consiste à insérer une copie normale du gène altéré dans l’organisme des enfants malades.

Pour cela, le gène médicament est inséré en dehors de l’organisme (ex vivo) dans les cellules du patient grâce à un vecteur viral de type rétrovirus. Ce vecteur permet la pénétration du gène dans la cellule, son insertion au sein du génome et la production de la protéine défectueuse chez les enfants. Une fois cette étape réalisée, les cellules corrigées à l’origine des éléments responsables des défenses immunitaires (les lymphocytes T) sont réinjectés au patient.

Les différentes étapes de la thérapie génique du DICS-X

Les premiers enfants ainsi traités par thérapie génique ont pu retrouver un système immunitaire fonctionnel et échapper aux infections à répétition. Quatre d’entre eux ont néanmoins développé une leucémie à la suite de la thérapie. Cette complication était due à l’insertion dans des sites inappropriés (1) du rétrovirus utilisé pour transporter le gène correcteur.
Une efficacité démontrée

Malgré ces problèmes de toxicité liés au rétrovirus, sept enfants pris en charge en France ont continué à produire suffisamment de lymphocytes T et, ce, de façon durable. « A ce jour les taux de lymphocytes T chez ces enfants sont vraiment très bons » nous explique Salima Hacein-Bey-Abina, professeur à l’Université Paris Descartes, « La capacité des précurseurs des lymphocytes T à se diviser a persisté même chez les enfants qui ont dû subir une chimiothérapie. Bien entendu, notre défi est maintenant de pouvoir proposer cette méthode mise au point en 1999 avec des vecteurs plus sûrs, mais son efficacité est aujourd’hui démontrée ».

Deux nouveaux essais en 2010

Deux déficits immunitaires héréditaires feront l’objet d’essais cliniques de thérapie génique en 2010. 5 enfants atteints de DICS-X intégreront un nouvel essai promu par l’AP-HP tandis que 10 enfants atteints du syndrome de Wiskott Aldrich (2) prendront part, en France et en Angleterre, à un essai promu par Généthon (le centre de recherche et de développement des thérapies géniques de l’AFM). Ce dernier essai a débuté en février dernier. Par ailleurs, l’équipe de chercheurs de l’Inserm est toujours impliquée dans l’essai clinique de thérapie génique contre l’adénoleucodystrophie (3).

Notes
(1) Thérapie Génique du déficit immunitaire DICS-X : résultats des premières investigations sur la complication survenue chez deux enfants traités

(2) Le syndrome de Wiskott-Aldrich (WAS) est un déficit immunitaire génétique lié à l’X. Cette pathologie rare, causée par des mutations dans le gène WAS, se caractérise par des hémorragies, des infections récurrentes et de l’eczéma. Les patients souffrent parfois de manifestations auto-immunes ou de lymphomes. Les patients sont traités par greffe de moelle si un donneur compatible est disponible.

(3) Succès dans le traitement de l’adrénoleucodystrophie par greffe de cellules souches porteuses d’un nouveau vecteur de thérapie génique

Le virus responsable du sida peut-être transmis sexuellement par des cellules infectées présentes dans le sperme. C’est ce que viennent de démontrer pour la première fois sur un modèle animal des chercheurs du CEA, de l’Université Paris-Sud 11 et de l’Inserm. Même si des soupçons portaient déjà sur le pouvoir contaminant de ces cellules, jusqu’à présent, les recherches avaient seulement démontré l’implication des virions (virus libres) dans ce type de transmission. Mieux connaître l’action et l’incidence des différentes sources de virus participant à la transmission par voie sexuelle est essentiel pour pouvoir développer des moyens de protection contre le sida plus efficaces et adaptés. Ces résultats viennent d’être publiés dans The Journal of Infectious Diseases (online).

Afin de limiter l’épidémie de sida, les espoirs reposent, en plus du préservatif, sur des méthodes pouvant être plus facilement contrôlées par les femmes. De nombreuses recherches se concentrent actuellement sur le développement de microbicides, de gels ou crèmes à appliquer dans le vagin. Malheureusement, les résultats des essais réalisés chez l’être humain n’atteignent pas les résultats obtenus en laboratoire. La compréhension de la transmission du virus par la muqueuse vaginale est donc essentielle pour concevoir de nouveaux moyens de protection plus efficaces.

Le sperme contient trois sources majeures de virus : des cellules leucocytaires infectées, des virions libres et des virions associés aux spermatozoïdes. Pourtant, la contribution de chacune de ces sources à la transmission sexuelle du virus n’est pas bien connue. Et si les cellules infectées étaient aussi contaminantes que les virus libres ? Cette question est d’importance quand on sait que le sperme de personnes séropositives peut contenir un niveau élevé de cellules infectées par le VIH. Les chercheurs du CEA, de l’Université Paris-Sud 11 et de l’Inserm viennent d’apporter de nouveaux éléments de réponse en étudiant chez le primate la capacité de transmission du virus par des cellules infectées déposées dans le vagin. Ces travaux ont été soutenus par l’Agence nationale de recherches sur le sida et les hépatites virales (ANRS).

Pour cela, ils ont utilisé le modèle animal le plus pertinent pour étudier et comprendre les mécanismes de transmission du virus et de développement du sida chez l’homme : l’infection de macaques par le virus de l’immunodéficience simienne (SIV), virus responsable du sida du primate. Les chercheurs ont utilisé un stock de cellules prélevées dans la rate de macaques infectés par le SIV, contenant une majorité de lymphocytes T et de macrophages. Ce stock de cellules est représentatif des populations de cellules infectées par le VIH présentes dans le sperme humain. Une quantité de cellules, équivalente à celle présente dans un éjaculat, a été déposée sur la muqueuse vaginale de macaques femelles.

Les résultats montrent que les femelles sont effectivement fortement contaminées.

« Cette étude met en évidence le rôle important des cellules présentes dans le sperme dans la transmission par voie sexuelle du virus, mais les mécanismes impliqués doivent encore être décryptés », précise Roger Le Grand, responsable du Service d’immuno-virologie de l’iMETI (1).

« C’est ce que nous allons maintenant faire dans le cadre d’un projet européen. Nos données préliminaires suggèrent que les cellules infectées peuvent facilement franchir les barrières de la muqueuse et se propager dans l’hôte. »

L’implication des cellules infectées dans la transmission du VIH doit désormais être confirmée chez l’homme, mais ces résultats soulignent néanmoins l’importance de développer des approches préventives complémentaires de celles actuellement disponibles. Des approches capables d’arrêter le virus sous toutes ses formes, qu’il soit libre ou au sein de cellules.

Note :
(1) : le service d’immuno-virologie est une unité mixte de recherche CEA / Université Paris-Sud 11. Il fait partie de l’Institut des maladies émergentes du CEA.

Détection des ARN du virus VIH en périphérie cellulaire, par hybridation in situ (hybridation acide nucléique)  © Inserm, Fournier, JG