Développment d'une Thérapie génique clinique de la maladie de Huntington par Restauration du métabolisme cérébral du cholestérol – HDcyp

Le rôle crucial du métabolisme du cholestérol cérébral a été montré dans la maladie de Huntington (MH). La cholestérol-24 hydroxylase (CYP46A1) neuronale est l'enzyme clé qui permet l’excrétion du cholestérol hors du cerveau, après conversion en 24S OH-cholestérol (24OH-Chol). CYP46A1 dans le striatum et le 24OH-Chol dans le sang sont diminués chez les patients atteints de MH. La voie de biosynthèse du cholestérol est déficiente chez les souris MH. L’injection d’AAV-CYP46A1 dans le striatum restaure l’expression de CYP46A1, la voie de synthèse du cholestérol cérébral, les défauts comportementaux et neuropathologiques, et diminue les agrégats de Huntingtine mutée dans les souris R6/2 et ZQ175. AAV-CYP46A1 restaure les fonctions synaptiques (plasticité synaptique, transport vésiculaire et voies de survie neuronale). Inversement, inhiber CYP46A1 dans le striatum de souris normales - via l’utilisation de sh-RNA induit une accumulation du cholestérol, des déficits moteurs et une mort neuronale.
L’ensemble de ces résultats suggèrent que CYP46A1 est une cible thérapeutique relevante pour la MH. En l'absence d'activateur pharmacologique, notre objectif est de proposer une thérapie génique (AAV-CYP46A1) visant à rétablir l'expression de CYP46A1 dans le striatum, à un stade précoce de l’évolution de la maladie.

L'objectif de ce projet, en collaboration avec BrainVectis (société dédiée au développement de thérapies géniques de maladies neurodégénératives), est de combiner nos efforts et notre expertise pour: 1) développer un processus de production du vecteur clinique; 2) valider le protocole d’injection chez le primate non humain (PNH) 3) étudier le métabolisme du cholestérol chez les patients MH pour corréler l’évolution du 24OHChol (biomarqueur) à la progression de la maladie (clinique et IRM).

WP1 : protocole d’injection d’AAV-CYP46A1 chez le PNH
Nos résultats avec un vecteur de grade recherche (CYP46A1 humaine portant un tag HA) montrent une diffusion significative sans toxicité dans le striatum de primates. Dans le WP1, les primates recevront le vecteur clinique développé dans le WP2 afin de documenter la diffusion et la tolérance de l'AAV et de CYP46A1 avec le protocole défini (dose / volume / nombre d'injections) et d’évaluer les conséquences sur le 24OH-Chol et les précurseurs du cholestérol dans le cerveau, le sang et le liquide céphalo-rachidien.
WP2 : bioproduction du vecteur de grade clinique
Le procédé de fabrication du vecteur à grande échelle et GMP est en cours (Nantes / CPV). Des lots seront produits pour valider le vecteur chez la souris (WP3) et l’étude translationnelle chez le PNH (WP1). Ces étapes précèderont la toxicologie / biodistribution réglementaires demandées par l'ANSM et l'EMEA pour le dossier d’autorisation d’essai.
WP3 : validation du vecteur clinique chez la souris
Les preuves d'efficacité et de mécanisme chez les souris MH ont été réalisées avec le vecteur de grade recherche (présence d’un tag d'hémagglutinine (HA) pour faciliter la détection). Avant d'entreprendre des études primates avec le vecteur clinique sans tag HA, nous validerons sa fonctionnalité in vivo dans des souris wild-type et R6/2.
WP4: Etude lipidomique des patients MH
Une corrélation du 24OH-Chol plasmatique avec l’atrophie du striatum a été montrée chez les patients, suggérant que le 24OH-Chol est un biomarqueur potentiel de la progression de la MH (Clinique, IRM). Cette corrélation sera confirmée par des études rétrospective et prospective observationnelle longitudinales des patients MH du Centre National de Référence des Maladies Rares (Pitié Salpêtrière, A Durr, partenaire 4).

Les résultats obtenus et la complémentarité des équipes partenaires assureront la faisabilité du programme et nous permettront de préparer une demande d'autorisation thérapeutique clinique (CTA) pour l’ANSM et l’EMEA.