CX3CR1, un marqueur clé pour définir les prochains essais cliniques de thérapie cellulaire à l’aide de cellules dendritiques tolérogènes – hCX3CR1_ATDCs

La transplantation rénale est le traitement curatif pour les patients souffrant d'une maladie rénale au stade terminal, mais nécessite l'utilisation illimitée d’immunosuppresseurs qui sont associés à des risques accrus d'infections, certains types de cancer et de toxicités. La maladie de Crohn est une maladie inflammatoire de l'intestin qui est bien contrôlée aujourd'hui par les stéroïdes et les immunosuppresseurs bien qu'aucun traitement curatif ne soit disponible. De plus, la forme réfractaire de la maladie ne répond pas aux traitements actuels. L’immunothérapie à l’aide de cellules dendritiques (CD) tolérogènes est reconnue depuis plusieurs années comme un moyen efficace de promouvoir la tolérance spécifique d'antigène. Basé sur notre expérience chez les rongeurs, nous avons récemment développé un protocole de production de CD Tolérogènes Autologues (ATDC) humaines de grade clinique et la sécurité de ces cellules est actuellement testée dans un essai clinique de phase I en transplantation rénale. Nous avons démontré l’efficacité de ces cellules in vitro et in vivo en utilisant un modèle de souris humanisée (maladie du greffon contre l'hôte). Plus précisément, nos analyses ont montré que les ATDCs sécrètent de fort taux d’IL-10, suppriment la prolifération de cellules T et favorisent l'expansion des Treg. Nos résultats de puces à ADN ont montré que les ATDCs expriment très fortement le CX3CR1 par rapport à d’autres populations de cellules présentatrices d'antigènes. Le récepteur de la fractalkine, CX3CR1, est largement exprimé par les phagocytes mononucléaires et son expression est associée à des propriétés protectrices dans l’intestin et en transplantation. En effet, les phagocytes mononucléaires intestinaux CX3CR1+ protègent contre la colite. De plus, ces cellules sécrètent de l’IL-10 et favorisent l'expansion des Treg (comme les ATDCs).

L’objectif du projet est d’étudier la corrélation entre le CX3CR1 et les ATDCs. Mon hypothèse est que le CX3CR1 exprimé par les ATDCs joue un rôle crucial dans les fonctions de ces cellules comme démontré chez la souris. La thérapie cellulaire utilisant des CD tolérogènes exprimant CX3CR1 serait donc un candidat idéal pour traiter les patients atteints de la maladie de Crohn.

Dans ce projet, la première tâche sera de définir le rôle de CX3CR1 dans les ATDCs humaines en étudiant leurs caractéristiques, leurs effets sur les cellules T et leur effet protecteur in vivo (souris humanisées). Pour cela, nous reproduirons nos précédentes expériences réalisées pour définir les ATDCs en utilisant des ATDCs exprimant ou non le CX3CR1. L’inhibition de CX3CR1 dans les ATDCs humaines sera possible grâce à la technologie CRISPR/Cas9. La deuxième tâche sera de déterminer si les ATDCs humaines ont un équivalent chez l’homme. Cela renforcerait la pertinence de leur administration, comme un enrichissement de cellules CX3CR1+ protectrices naturellement présentes. Pour cela, la signature moléculaire des ATDCs sera comparée à d'autres données publiques de CD présentes dans la peau, le sang, l'intestin et les tumeurs. Nous allons également étudier si les cellules suppressives présentes dans les épanchements pleuraux et les ascites de patients atteints de cancer présentent des caractéristiques similaires aux ATDCs. La dernière tâche précisera le rôle de CX3CR1 dans la thérapie cellulaire à l’aide d’ATDCs réalisée dans des modèles murins de transplantation et de colite. Pour cela, les ATDCs seront dérivées à partir de monocytes (comme chez l’homme) issues de souris comportant ou non le gène cx3cr1. Après leur caractérisation in vitro, l’efficacité de la thérapie cellulaire à l’aide d’ATDCs de souris exprimant ou non CX3CR1 sera évaluée dans des modèles de transplantation et de colite.

Ce projet précisera les mécanismes d'action des ATDCs et si le CX3CR1 joue un rôle crucial dans leurs propriétés suppressives. Cette étude permettra également d'expandre l’utilisation clinique des ATDCs à la maladie de Crohn.