Correction de mutations du gène XPC par recombinaison homologue induite par des méganucléases dans des cellules de patients atteints de Xeroderma Pigmentosum et reconstruction de peau à partir de cellules corrigées à des fins de thérapie cellulaire – XPRIME

Le projet a pour objectif la mise au point d'un traitement innovant de chirurgie génomique par Méganucléase contre le Xeroderma Pigmentosum (XP), maladie génétique rare due à un défaut dans un des systèmes de maintenance de l'ADN. Les patients XP sont hyper-sensibles aux rayons UV et développent des cancers de la peau précoces et fréquents. Le seul traitement curatif existant est l'excision répétée des tumeurs.

L'intervention directe par méganucléases sur le gène muté est une approche alternative susceptible d'éviter les problèmes d'expression génique liés à l'utilisation de vecteurs viraux. Il s'agit d'endonucléases séquence spécifiques capables d'induire des évènements de recombinaison homologue à haute fréquence. Cellectis développe des méganucléases à spécificité modifiée pour cibler des gènes choisis et a déjà isolé, produit et livré au laboratoire FRE2939 deux méganucléases ciblant le gène XPC.

Le projet vise dans un premier temps à tester ces deux premiers candidats médicaments sur des cellules de patients (laboratoire FRE2939) tout en poursuivant l'amélioration de l'efficacité de ces deux méganucléases (Cellectis). Si ce jalon est franchi avec succès, le laboratoire FRE2939 préparera de la peau à partir de cellules de patients et Cellectis produira de nouvelles méganucléases visant de nouvelles cibles pertinentes pour Xeroderma Pigmentosum.//Le projet propose une nouvelle approche de thérapie cellulaire combinant deux sauts technologiques récents :
- la sélection de cellules XP corrigées permettant la reconstruction de peau,
- la fabrication de méganucléases à spécificité modifiée capables de cliver des gènes choisis (notamment XPC).

XP fait l'objet de développements thérapeutiques concurrentiels notamment : AGI Dermatics avec un dérivé d'une enzyme de réparation issue du phage T4 (non accepté par la FDA à ce jour) et le laboratoire du Prof. Menck (Univ. de Sao Paulo, Brésil) avec des adénovirus recombinants exprimant le gène sauvage (vecteurs trop immunogènes pour être utilisés chez l'homme).

Le projet a des avantages concurrentiels forts :
- c'est une approche visant la cause de la maladie par opposition aux approches de compensation (par intégration au hasard)
- la chirurgie génomique est brève et ses effets sont pérennes sans vecteur étranger intégré durablement dans le génome
- l'approche de chirurgie génomique peut être déclinée pour un grand nombre de maladies génétiques non traitées actuellement
- la propriété intellectuelle des deux partenaires constitue une forte barrière à l'entrée
- les deux partenaires sont les références dans leurs domaines respectifs, travaillent ensemble depuis plus d'un an et ont déjà franchi les premières étapes de validation (résultats sur cellules transformées)//Le projet regroupe deux partenaires ayant chacun une position forte dans son domaine :

Cellectis est l'un des seuls acteurs industriels au monde impliqués dans l'ingénierie génomique rationnelle. La société a décidé de se focaliser sur la conception et la fabrication de méganucléases à spécificité modifiée. Ces protéines ont des applications dans le domaine de la bioproduction, en agronomie et en thérapeutique humaine. Dans ces différents domaines, Cellectis noue des accords avec des industriels et/ou des académiques pour la mise en oeuvre de ses produits.

L'unité CNRS FRE2939 dispose d'une expérience reconnue dans le domaine de la réparation de l'ADN et d'une expertise unique des systèmes cellulaires XP. Son orientation clinique avérée est favorisée par son intégration au sein de l'Institut Gustave Roussy, l'un des plus grands centres spécialisés dans le cancer au monde.

Les deux partenaires sont complémentaires tant par leurs compétences que par leur technologies protégées.//Workpackage 1 : Amélioration de l'efficacité des méganucléases existantes

Délivrables = deux méganucléases à l'efficacité de coupure renforcée (D1)

Workpackage 2 : Validation de deux stratégies (correction génique et "exon knock-in") sur modèles cellulaires

Tâche I: Correction de fibroblastes XP transformés par SV40
Tâche 2: Correction de fibroblastes XP diploïdes
Tâche 3: Mesure de la génotoxicité à l'échelle moléculaire

Délivrables = fréquence de correction en cellules transformées (D2.1), fréquence de correction en cellules diploïdes (D2.2), fréquence de mutation détectée par microarray (D2.3)

Workpackage 3 : Production in vitro de peau en vue d'une greffe
Tâche I: Correction de kératinocytes issus de patients XP
Tâche II : reconstruction de peau à partir des cellules XP corrigées

Délivrables = cellules corrigées représentant 95% d'une population de kératinocytes de patients XP (D3.1), peau reconstituée à partir de kératinocytes et ayant perdu la sensibilité aux UV (D3.2)

Workpackage 4: Création d'un portefeuille de nouvelles molécules

Délivrables = identification de cibles génomiques (D4.1), création d'un portefeuille d'au moins 5 nouvelles méganucléases clivant le gène XPC (D4.2), amélioration d'au moins 2 d'entre elles pour atteindre une efficacité de coupure maximale (D4.3)//Les technologies princeps del'ingénierie rationnelle des génomes notamment les applications de la recombinaison homologue et l'utilisation des Méganucléases ont été brevetées par l'Institut Pasteur, qui les a licenciées de façon exclusive à Cellectis pour la durée de vie des brevets. Cellectis a construit son propre portefeuille de brevets couvrant la modification des la spécificité des Méganucléases. Cette position dominante a été confirmée par la délivrance de brevets clés aux Etats-Unis, étendant la protection sur les technologie princeps jusqu'en 2020.

Un brevet du FRE2939 couvre une étape clé de la correction des cellules XP, celle de leur sélection.