Nouvelles approches de thérapie génique pour les formes familiales de SLA – mAGENTA

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie incurable des motoneurones (MNs), caractérisé par leur dégénérescence entraînant une paralysie progressive et la mort, généralement dans les 3 à 5 ans suivant le diagnostic. La SLA est une maladie rare, cependant une étude épidémiologique récente prévoit que les cas de SLA augmentent de 69 % au cours des prochaines années. Une découverte importante pour le traitement des maladies neurologiques a été que les vecteurs viraux dérivés du virus adéno-associé (AAV) peuvent transduire efficacement les cellules du système nerveux central. En utilisant cette méthode, une thérapie génique via l’AAV a montré des résultats encourageants chez des patients atteints d'Amyotrophie spinale de type 1.
La SLA est classée en formes sporadiques (90 %) et familiales (10 %, SLAf). Nous avons récemment mis au point une thérapie génique via l’AAV pour la SLAf, causée par des mutations du gène SOD1 (représentant environ 20% des cas de SLAf). Plusieurs essais précliniques sur des modèles de rongeurs surexprimant des formes mutées de la SOD1 humaine (SOD1h) ont démontré que réduire ce gène permet de traiter la SOD1-SLA. De plus, l'administration intrathécale d'oligonucléotides antisens (AS) ciblant la SOD1h est en cours d’essais cliniques chez des patients atteints de SOD1-SLA et diverses approches de réduction de la SOD1h via l’AAV sont en cours de développement préclinique. En utilisant des vecteurs AAV de sérotype 10 et la petite particule d'ARN nucléaire U7, nous avons conçu et testé des séquences AS induisant une diminution de SOD1h par saut d'exon (AAV10-U7-SOD1h). Les résultats obtenus chez les souris SOD1G93A ont présenté l'effet thérapeutique le plus favorable à ce jour. Des travaux précliniques visant l'application clinique de cette approche chez l'homme sont en cours.
L'objectif général de ce projet est d'améliorer les stratégies de thérapie génique pour les SLAf. Dans ce but, nous allons nous focaliser sur les effets de la stratégie de saut d'exon sur la réduction du gène SOD1 endogène non muté (Objectif 1). Nous prévoyons également de tester une approche thérapeutique similaire pour la forme génétique la plus courante de SLAf et de la démence frontotemporale (DFT) causée par l'expansion répétée d’hexanucléotides (ERH) dans le gène C9 (Objectif 2).
Objectif 1 - Une considération importante pour l'avancement des thérapies basées sur la réduction de SOD1h est que l'élimination à long terme de cette enzyme pourrait nuire à la physiologie cellulaire en raison de son rôle essentiel de protection contre le stress oxydatif. Par conséquent, nous proposons d'évaluer la réduction de la SOD1h basée sur le vecteur AAV10-U7-SOD1h dans des cellules dérivées de patients et de comparer ses effets avec un vecteur nouvellement généré permettant à la fois la suppression de SOD1h (Erase) et la ré-expression d'un SOD1h sain et fonctionnel (Replace). Parallèlement, nous prévoyons évaluer l'effet thérapeutique du vecteur Erase/Replace sur les souris SOD1G93A. Les résultats de ces expériences seront essentiels pour prédire l'efficacité des essais précliniques et cliniques en cours.
Objectif 2- L'ERH G4C2 dans l'intron 1 du gène C9 est responsable de la SLA, de la DFT et de la SLA/DFT par trois mécanismes pathologiques non exclusifs, incluant la perte de la fonction protéique, la toxicité de l'ARN nucléaire de l'ERH et l'accumulation de répétitions dipeptidiques. L'effet thérapeutique potentiel des oligonucléotides AS pour le traitement de la SLA liée à C9 est en cours d’essai clinique de phase I/II. Notre objectif c’est de prouver l'efficacité, d'un AS via l’AAV-U7, pour transduire durablement et de façon étendue les tissus affectés dans la SLA liée à C9. Nous prévoyons de tester cette approche sur des modèles cellulaires humains et murins in vivo. Les résultats de cette étude serviront de prélude à l'élaboration d'une stratégie thérapeutique préclinique pour les patients atteints de SLA, DFT et SLA/DFT.