Immunothérapie anti-tumorale basée sur l’utilisation de vecteurs AAV et leurs applications dans le traitement de tumeurs immunologiquement « froides ». – AAV-ACTIVATE

Les vecteurs recombinants dérivés des virus adéno-associés (AAV) représentent un outil sûr et efficace de thérapie génique. La modification de la capside virale permet la génération de nouveaux variants d'AAV qui peuvent être appropriés pour le transfert intra-tumoral de gène in vivo, ciblant à la fois les cellules tumorales et les cellules du microenvironnement tumoral. Ces vecteurs représentent des outils prometteurs pour l'immunothérapie in situ des tumeurs. Le but du projet est de manipuler la tumeur et son microenvironnement pour augmenter l'immunogénicité tumorale. Pour cela, nous utiliserons des AAV modifiés pour stimuler l'immunité innée et adaptative et pour induire des formes de mort cellulaire immunogéniques (MCI), telles que la pyroptose ou la nécroptose.

Dans la première stratégie, nous utiliserons un vecteur AAV permettant d’exprimer la flagelline sous une forme sécrétée ou cytoplasmique. La flagelline, protéine dérivée du flagelle des bactéries, est un puissant adjuvant vaccinal capable de stimuler le récepteur TLR5 présent à la surface des macrophages et cellules dendritiques (DC). Sa reconnaissance stimule fortement le système immunitaire inné via la voie NF-kappaB. La flagelline induit également la pyroptose au travers de la formation de l'inflammasome NLRC4. La pyroptose est définie comme une forme hautement inflammatoire de mort cellulaire contrôlé pas un acteur moléculaire, récemment identifié, la gasdermine D (GSDMD) située en aval de la formation de l’inflammasome. Le clivage de la GSDMD par la caspase-1 conduit à la formation de pores membranaire permettant d’une part la libération des formes actives des cytokines pro-inflammatoires IL-1beta et IL-18 et, d’autre part, d’induire une forme catastrophique de mort cellulaire. Cette mort cellulaire favorise la libération de molécules intracellulaires permettant d’alerter et d’activer les cellules immunitaires (i.e., DAMP) et permet la libération des antigènes tumoraux.
L'induction de la MCI représente un mécanisme efficace de stimulation des réponses immunitaires anti-tumorales et peut être induite non seulement par l'activation des molécules contrôlant la survenue de la pyroptose, la GSDMD, ou la gasdermine E (GSDME), mais aussi par l'activation de la protéine MLKL, qui contrôle quant à elle la survenue de la nécroptose une autre forme de mort cellulaire immunogénique. Ainsi, dans une seconde stratégie, nous utiliserons des vecteur AAV injectés directement dans la tumeur pour induire la MCI des cellules tumorales. Cette stratégie permettra d’induire la mort des cellules tumorales en contournant leur résistance naturelle à l'induction de pyroptose ou de nécroptose. Elle permettra également la libération de DAMP en conjonction avec des antigènes tumoraux facilitant la présentation des antigènes tumoraux par les DC aux lymphocytes T. Ces mécanismes devraient ainsi induire une immunité anti-tumorale robuste et durable.

Par ailleurs la combinaison de nos deux stratégies complémentaires, étayée par une complémentarité des voies de biologiques impliquées, devrait conduire à des effets synergiques permettant d’en accroitre les effets thérapeutiques. De plus, notre stratégie peut être facilement combinée avec des approches déjà établies d’immunothérapie (tel que le blocage des points de contrôle immunitaires). L’innocuité établie des vecteurs AAV chez l’homme permet d’autre part de créer un contexte favorable de transfert de ces stratégies thérapeutiques vers leurs applications cliniques. Enfin, nos stratégies offrent la possibilité prometteuse d'augmenter considérablement l'immunogénicité des tumeurs, y compris dans les tumeurs considérées comme immunologiquement « froides », qui continuent de représenter à ce jour un défi clinique.