Les lymphocytes T modifiés par CRISPR remportent la bataille TvT

Des lymphocytes T qui ont été modifiés à l’aide de la technologie d’édition de base CRISPR ont été utilisés avec succès pour traiter la leucémie lymphoblastique aiguë à lymphocytes T pour la première fois ^{1}.

Une patiente de 13 ans atteinte de leucémie lymphoblastique aiguë à lymphocytes T (LLA-T) a été inscrite à l’essai clinique « TvT », une collaboration entre l’UCL et l’hôpital Great Ormond Street, dans lequel elle a reçu un traitement expérimental de lymphocytes T CAR qui ont été modifiés à la base afin qu’ils ne se ciblent plus les uns les autres, et ne ciblent que les lymphocytes T cancéreux. La semaine dernière, il a été rapporté que ce traitement révolutionnaire était un succès et que la patiente est maintenant en rémission seulement 28 jours après le traitement. ^{1}.

L’essai dit « lymphocyte T contre lymphocyte T » rassemble deux domaines de la technologie pour créer un nouveau traitement : les lymphocytes T CAR, qui sont utilisés en thérapie anticancéreuse depuis un certain temps, et la technique beaucoup plus récente de l’édition de base, une évolution de la technologie d’édition génique CRISPR-Cas9 proposée en 2012 par les scientifiques Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna, lauréates du prix Nobel.

La thérapie par lymphocytes T CAR concerne généralement les lymphocytes T autologues prélevés sur le corps du patient et modifiés pour contenir un récepteur antigénique chimérique qui se liera aux antigènes exprimés uniquement sur les cellules cancéreuses. Une fois liés, les lymphocytes T CAR détruisent les cellules cancéreuses. Cependant, l’utilisation de la thérapie par lymphocytes T CAR dans le traitement du cancer présente des inconvénients, car la source des lymphocytes T peut être limitée ; le patient peut ne pas avoir suffisamment de lymphocytes T pour produire une population viable de lymphocytes T CAR, en particulier lorsqu’il souffre de leucémie. De plus, les lymphocytes T CAR sont notoirement difficiles à contrôler et peuvent se détruire mutuellement avant d’atteindre les cellules cancéreuses cibles prévues, car ils partagent tous les mêmes marqueurs de protéines de surface tels que CD3 et CD7. ^{2}. L’équipe de chercheurs de l’UCL, dirigée par le professeur Waseem Qasim^{1}, s’est tournée vers la technologie d’édition de base pour modifier davantage les lymphocytes T CAR afin d’essayer de surmonter ces problèmes. L’équipe a décidé d’utiliser l’édition de base pour effectuer un certain nombre de modifications spécifiques de nucléotides dans les gènes codant pour certains récepteurs exprimés à la surface du lymphocyte T afin de supprimer d’abord l’exigence que les lymphocytes T proviennent du patient, et deuxièmement de réduire les interactions des lymphocytes T CAR entre eux.

La technologie d’édition de base repose sur une version modifiée de l’enzyme endonucléase Cas9 utilisée dans la plupart des applications CRISPR en combinaison avec un ARN guide qui cible l’enzyme à l’endroit approprié dans une séquence d’acide nucléique. Au lieu de cliver les deux brins de l’acide nucléique, la Cas9 est modifiée avec une mutation ponctuelle (D10A) de sorte qu’elle ne clive qu’un seul brin, créant une « entaille » sur le brin opposé au nucléotide qui doit être modifié. L’enzyme Cas9 est également attachée à une enzyme désaminase d’édition de base, dans ce cas, APOBEC1, qui travaille avec les propres mécanismes de réparation de la cellule pour remplacer un nucléotide individuel dans la séquence cible. L’équipe a utilisé ce complexe d’édition de base (coBE3) en combinaison avec plusieurs ARN guides différents pour effectuer des modifications spécifiques dans les gènes des lymphocytes T CAR. ^{2}. Les modifications étaient des conversions de nucléotides cytosine en thymine effectuées dans les gènes codant pour le récepteur des lymphocytes T (TCR) caractéristique, le récepteur CD7 et le récepteur CD52 généralement affichés à l’extérieur des lymphocytes T.^{1}. Chaque petite modification a entraîné la présence de codons d’arrêt prématurés dans ces gènes, empêchant ainsi leur expression. Les lymphocytes T modifiés ont ensuite été modifiés comme d’habitude pour exprimer un récepteur antigénique chimérique (CAR) dirigé vers et capable de se lier aux protéines CD7 ou CD3 qui seraient toujours fortement exprimées sur les lymphocytes T cancéreux.

Chaque modification ou altération du lymphocyte T dans cette technologie remplit un objectif différent pour améliorer son utilisation en thérapie. La modification du TCR signifie que les lymphocytes T CAR ne seront pas reconnus comme étant « non-soi » par le système immunitaire, permettant ainsi d’utiliser des lymphocytes T provenant d’un donneur sans réaction immunitaire dangereuse de l’hôte. En fait, cela signifie que les lymphocytes T CAR ayant cette modification sont « universels » et peuvent être donnés à tout patient ayant besoin d’un traitement. La modification du récepteur CD7 signifie que les lymphocytes T CAR ne seront pas reconnus comme étant des lymphocytes T les uns par les autres, et ne devraient donc pas se détruire mutuellement avant d’être livrés aux cellules cancéreuses. La modification du récepteur CD52 signifie que les lymphocytes T CAR ne seront pas reconnus par les anticorps thérapeutiques généralement utilisés pour traiter la leucémie, tels que l’alemtuzumab, qui sont présents chez la plupart des patients et qui détruiraient généralement les lymphocytes T CAR. La modification finale pour introduire le construit CAR dans les lymphocytes T par transformation standard signifie que les lymphocytes T sont ciblés vers la protéine CD7 toujours exprimée sur les lymphocytes T cancéreux et peuvent reconnaître et lier lesdites cellules avant de les tuer. ^{2}. Ces quatre modifications fonctionnent ensemble, dont trois sont des éditions de base réalisées par la technologie CRISPR, pour produire des lymphocytes T CAR modifiés sans les problèmes énumérés ci-dessus, et qui peuvent être utilisés en combinaison avec d’autres produits thérapeutiques à base d’anticorps.

Il a été démontré que cette technologie CRISPR fonctionne précédemment par le même groupe, mais dans la leucémie à lymphocytes B où moins de modifications étaient nécessaires pour que les lymphocytes T CAR fonctionnent. Dans ce cas, l’équipe a effectué les mêmes modifications dans les gènes TCR et CD52, puis a exprimé le construit CAR dans le lymphocyte T modifié. Ils ont également signalé un succès ici, traitant six enfants atteints de leucémie. ^{3}. Le résultat de cette technologie est que des lymphocytes T CAR modifiés peuvent être fabriqués à partir de n’importe quel donneur théorique et administrés à un patient pour trouver et détruire rapidement les lymphocytes T (ou lymphocytes B) cancéreux avec un risque plus faible d’effets secondaires. L’utilisation de l’édition de base réduit les risques d’effets hors cible et augmente l’efficacité des modifications, alors que les technologies d’édition génique précédentes qui créaient des cassures double brin telles que les TALEN ou même le clivage CRISPR-Cas9 entraînaient des translocations indésirables entre les chromosomes. ^{2}. Les résultats positifs de cet essai clinique ont été largement reconnus comme un bond en avant dans l’immunothérapie, ce qui pourrait améliorer les soins contre le cancer pour les patients en offrant une thérapie cellulaire abordable et accessible.

{1} https://www.ucl.ac.uk/news/2022/dec/world-first-use-base-edited-car-t-cells-treat-resistant-leukaemia
{2} https://www.nature.com/articles/s41375-021-01282-6
{3}
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq3010
{4} https://www.hgf.com/healthcare-scanner/navigating-the-crispr-ip-confusion/

Cet article a été préparé par la directrice des brevets de HGF, Ellie Purnell.