Thérapies révolutionnaires de silençage génique pour la M.H.
Interview par HD Insights de Amber Southwell, Professeur adjoint de neurosciences, Burnett School of Biomedical Sciences, Université de Floride Centrale (USA)
Mise en ligne le 14 juin 2017

Le paysage du développement thérapeutique pour les maladies génétiques évolue rapidement et les scientifiques développent des thérapies prometteuses pour traiter la maladie de Huntington à l’aide de traitements de silençage génique.
HD Insights a discuté avec le Dr Amber Southwell sur l’état des thérapies de silençage génique pour la maladie de Huntington, ainsi que sur ses travaux concernant un traitement par oligonucléotide antisens sélectif (ASO).

HD Insights est un périodique sur la recherche MH mondiale destiné aux chercheurs et aux cliniciens MH du monde entier et dirigé par un comité de rédaction comprenant des représentants des trois continents et des représentants des universités, de l'industrie et de la communauté MH.

Qu’est-ce que sont les thérapies de silençage génique pour la maladie de Huntington ?

Les thérapies de silençage génique réduisent ou empêchent l’expression de la protéine huntingtine mutante (mHTT).
Elles interfèrent généralement avec la transcription ou la traduction de l’ARN mutant, ou provoque la dégradation de l’ARN mHTT.

Quelles sont les principales thérapies de silençage génique faisant l’objet d’études ?

La majorité des thérapies de silençage génique, faisant actuellement l’objet d’études, sont celles portant sur les oligonucléotides antisens (ASOs), des réactifs à base d’ARN interférent (ARNi) et une méthode de modification du génome, CRISPR/Cas9.

* Les ASOs sont des fragments d’ADN synthétiques courts qui se lient à l’ARN par une base de couplage, et module sa fonction.
La majorité des médicaments ASO en développement agissent via un mécanisme de dégradation dans lequel la ribonucléase H (RNase H) est recrutée pour reconnaître et couper les transcriptions huntingtines.
Ce processus libère l’ASO, lui permettant de catalyser la dégradation de multiples molécules ARN, en supprimant efficacement le gène produit.
Avec leur fonctionnalité diversifiée, leur haute spécificité de ciblage et leur aptitude à être délivrés directement dans le système nerveux central par ponction lombaire, les ASOs sont d’excellentes options de traitement pour la maladie de Huntington.
Actuellement, la société Ionis Pharmaceuticals a un ASO non-sélectif en essai clinique ( Article du 23 octobre 2015); un ASO non-sélectif réduit au silence à la fois le gène MH de type naturel et le gène MH mutant.

* Des réactifs à base d’ARN interférent, plus particulièrement des réactifs à base de micro-ARN, sont également en cours de développement.
Ceux-ci utilisent de petits ARNs pour se lier aux molécules d’ARN messager huntingtin pour calmer leur activité.
Contrairement aux ASOs, ceux-ci sont généralement livrés par un vecteur viral.
Deux réactifs ARNi, qui semblent prometteurs, sont très proches du transfert vers le milieu clinique, un avec la compagnie Sanofi Genzyme et l’autre avec uniQure ( Article du 21 mars 2017).
Une des équipes travaillant sur les ARNi effectue ses études précliniques sur des modèles de moutons MH car le mouton possède une très longue moelle épinière et un cerveau plus grand que les primates non-humains.
Cette équipe espère maximiser la distribution thérapeutique dans un cerveau et une moelle épinière plus grands.

* En outre, un certain nombre d’équipes développent des approches de modification des gènes aux fins de silençage génique en utilisant la technique CRISPR/Cas9.
Ces approches visent à inactiver complètement la copie mutante d’un gène.
Actuellement, les stratégies de modification des gènes ont une faible efficacité.
Globalement, vous modifiez des gènes dans certaines cellules en culture, puis choisissez les cellules dans lesquelles les gènes ont été récemment modifiés.
Ensuite, vous testez les gènes modifiés pour vous assurer qu’ils n’ont pas reçu une modification indésirable.
Enfin, vous constatez que les cellules ont été modifiées comme vous le souhaitiez, et vous les développez pour créer votre population.
Ces études se situent dans des stades précliniques très précoces, et il reste un long chemin à parcourir avant que leur efficacité et leur spécificité ne soient suffisamment élevées pour être appliquées au cerveau humain.

Sur quoi se concentre votre recherche la plus récente ?

Nous avions étudié un ASO sélectif, lequel supprime uniquement la protéine huntingtine mutante et laisse l’expression huntingtine de type naturel intacte.
Nous avons mené un essai préclinique qui sera publié très bientôt et nous avons obtenu d’excellents résultats.
Globalement, notre ASO empêche l’apparition de la MH chez les souris présymptomatiques, et nous avons constaté une récupération des phénotypes moteurs et psychiatriques chez des souris symptomatiques.
Plus important, nous avons constaté un sauvetage complet des phénotypes cognitifs.
Nous avons montré que notre ASO peut non seulement empêcher le déclin cognitif mais également restaurer une cognition normale lorsqu’il est utilisé après l’apparition des symptômes, c’est-à-dire après que les souris aient développé un déficit cognitif.
Nous sommes très enthousiastes au sujet de celui-ci.

Votre ASO sélectif est-il meilleur que l’ASO non-sélectif de la compagnie Ionis ?

Notre ASO sélectif a été co-développé avec la compagnie Ionis.
Je pense que la raison pour laquelle la compagnie Ionis a débuté avec un ASO non-sélectif pour son essai clinique était qu’il s’agissait d’un moyen plus rapide d’obtenir une thérapie pour tous les patients MH, avec l’idée de revenir en arrière et de développer plus tard des thérapies sélectives qui donneraient des médicaments plus sûrs pour les patients, à long terme.
Je pense que le silençage non-sélectif va être conseillé pour ne pas traiter la MH mais je pense également que le silençage sélectif va être meilleur pour le patient que le silençage non-sélectif.
Dans le but de préserver la fonction huntingtine de type naturel, l’ASO non-sélectif va être administré afin d’induire une suppression d’environ 50% dans le cortex, et avoir une activité minimale dans les ganglions de la base.
Avec un ASO sélectif, il sera possible d’utiliser une dose plus élevée pour induire une suppression totale de la protéine huntingtine mutante dans le cortex, et avoir plus d’activité dans les ganglions de la base.

Existe-t-il une compétition parmi les scientifiques afin d’être le premier à découvrir la meilleure thérapie ?

Je pense que la plupart des personnes seraient d’accord avec moi, nous sommes tous dans la même équipe ; la maladie de Huntington est l’adversaire.
Il s’agit d’une maladie incroyablement compliquée et nous devons l’aborder de tous les angles possibles.
Il y a encore beaucoup de travail à réaliser – après tout, le gène a été identifié en 1993, et aujourd’hui, plus de 20 ans plus tard, nous commençons tout juste les premiers essais cliniques de silençage génique.
Il y a assez de place pour le travail de chacun, et il y a sur le terrain davantage de collaboration que de concurrence.

Les patients et les familles sont-ils plein d’espoir ?

Oui, ils sont vraiment enthousiastes.
Ils me contactent souvent et me demandent « Quand cela va-t-il être disponible pour moi ? ».
Parfois, j’ai l’impression qu’un courriel me demande d’être un scientifique, un clinicien et un conseiller génétique.
Je dois dire aux personnes qu’il y a vraiment un long chemin à parcourir entre les souris et l’homme.
Une thérapie doit passer par tant d’étapes, tant de points potentiels d’échec et une fois qu’il est possible de la tester lors d’un essai humain, il faudra des années pour apporter la preuve de son innocuité et de son efficacité.
Nous sommes également entravés par nos outils ; par exemple, nous n’avons pas assez de biomarqueurs pour évaluer ces thérapies.
L’excitation pousse la communauté MH à penser qu’il y aura quelque chose de disponible dans 5 à 10 ans, mais nous ne savons pas si c’est le cas.
Oui, nous pouvons enfin traiter une souris.
Oui, nous avons de très bonnes données précliniques préventives et restauratrices.
Oui, nous avons finalement un essai clinique de réduction de la huntingtine qui cible l’origine de la maladie de Huntington, mais malheureusement, cela ne signifie pas qu’il y ait juste un traitement efficace à l’horizon.
Nous ne le savons tout simplement pas encore.

Sélection de thérapies de silençage génique dans le pipeline

* Développeur : Ionis pharmaceuticals et groupe de recherche de Don Cleveland
Type : ASO
Description : L'étude a révélé que l'ASO infusé dans le liquide céphalo-rachidien de la souris MH symptomatique retarde la progression de la maladie de Huntington et renverse les phénotypes de la maladie.
Statut : Essai clinique phase I en cours

* Développeur : Genzyme
Type : Micro-ARN
Description : La recherche suggère que deux vecteurs viraux adéno-associés recombinants (AAV), AAV1 et AAV2 ciblent avec succès les neurones qui dégénèrent dans le cadre de la MH.
Statut : Essai clinique prévu (estimé en 2018)

* Développeur : uniQure
Type : Micro-ARN
Description : La recherche a démontré, in vivo et in vitro, un silençage sélectif efficace de l’allèle huntingtine mutante par miSNP50 et un silençage total de la huntingtine par miH12.
Statut : recherche préclinique (estimée en 2017)

* Développeur : Sangamo Biosciences
Type : Doigts de zinc
Description : La recherche a révélé que les doigts de zinc spécifiques à l’allèle réduisaient la production de protéines mutantes de plus de 90%, tout en réduisant les protéines normales d’au moins 10%.
Statut : recherche préclinique (estimée en 2017)

* Développeur : Equipe de recherche Neil Aronin
Type : Petits ARN interférents (siARN)
Description : L’injection de siARN a montré une diminution des taux de la protéine huntingtine mutante dans le striatum des souris sans produire de réponse immunitaire ferme.
Statut : recherche préclinique

* Développeur : Ionis Pharmaceuticals et l’équipe de Michael Hayden
Type : ASO
Description : Dans une vaste gamme de doses, quatre ASO réduisent au silence potentiellement et sélectivement la protéine huntingtine mutante dans tout le système nerveux central pendant 36 semaines, ou plus, après une injection intracérébroventriculaire.
Statut : recherche préclinique

* Développeur : WAVE Life Sciences
Type : ASO
Description : Les principaux composés de WAVE sont des ASOs stéréopures, spécifiques aux allèles, qui ciblent deux polymorphismes de nucléotide simple (SNP) associés à la huntingtine mutée pour permettre un engagement maximal de la cible avec des effets minimes hors cible.
Statut : recherche préclinique (prévue en 2017)

* Développeur : Equipe de recherche de David Corey
Type : ASO
Description : Plusieurs ASOs visant les répétitions CAG du gène huntingtin et contenant une variété de modifications, telles que les acides nucléiques comblés et les liaisons internucléotidiques phosphorothioates, ont démontré un silençage sélectif de l’allèle dans les fibroblastes dérivés de patients.
Statut : recherche préclinique

* Développeur : Equipe de recherche de Beverly Davidson
Type : CRISPR/Cas9
Description : La stratégie basée sur la technique CRISPR/Cas9 pour l’édition du génome réduit l’expression d’allèles Htt mutantes dans les fibroblastes humains MH et les cerveaux des souris
Statut : recherche préclinique

* Développeur : Equipe de recherche de Jong-Min Lee
Type : CRISPR/Cas9
Description : Protospacer Adjacent Motif (PAM), modifiant les SNPs (polymorphisme d'un seul nucléotide), ciblent les sites CRISPR/Cas9 spécifiques de patients, dans le but d’inactiver spécifiquement la protéine huntingtine mutante pour un diplotype donné.
Statut : recherche préclinique

* Développeur : Equipe de recherche de Gary Dunbar
Type : CRISPR/Cas9
Description : Le plasmide CRISPR/Cas9 réduit la production de protéine huntingtine mutante dans les cellules souches mésenchymateuses des souris YAC128.
Statut : recherche préclinique

* Développeur : Equipe de recherche de Mahmoud Pouladi
Type : CRISPR/Cas9
Description : Utilisation de la technique CRISPR/Cas9 et d’une approche basée sur le transposon piggyBac pour corriger les cellules souches pluripotentes humaines (hiPSCs) et anomalies phénotypiques associées.
Statut : recherche préclinique

Traduction libre (Dominique C. - Michelle D.)

Source : Article publié dans le journal HD Insights du 30 mai 2017