DS04 - Vie, santé et bien-être

Etude du potentiel de l’IL-34 comme biomarqueur et immunothérapie – hIL34-Tol

Tolérance immunitaire par l'IL-34: nouveau biomarqueur et immunothérapie potentielle

La transplantation est la seule solution thérapeutique pour de nombreux patients, cependant l'utilisation d'immunosuppresseurs entraîne des effets indésirables, entraînant une morbidité et une mortalité élevées. Par conséquent, de nouveaux traitements sont nécessaires, qui seront plus spécifiques ou avec moins d’effets secondaires. Nous avons montré que l'administration de la cytokine IL-34 pourrait diminuer la réponse immunitaire en transplantation d'organes et GVHD et induire une tolérance.

L’objectif du projet est de déterminer l’effet tolérogène de l’IL-34 chez l’homme, de corréler l’expression de l’IL34 avec le devenir de la transplantation et de développer un essai clinique.

Le premier objectif est de définir l'expression de l'IL-34 et de ses récepteurs (CSF1R, CD138 et PTPz) dans des fluides, cellules et tissus normaux et d'étudier le rôle moléculaire de l'IL-34 sur les cellules humaines. Nous avons démontré que chez le rat, l’IL-34 peut être une molécule immunorégulatrice de la réponse immunitaire effectrice par différenciation des macrophages régulateurs; ce rôle n'avait jamais été démontré auparavant et doit être exploré chez l'homme. <br /> <br />Le second objectif de ce projet est d'analyser avec précision l'expression de l'IL34 chez les patients greffés (greffe de rein et greffe de moelle osseuse). Ces données peuvent renforcer la pertinence de l'administration d'IL-34 chez l'homme et peuvent aider à stratifier une population de patients présentant une production déficiente d'IL-34. <br /> <br />Le dernier objectif de cette proposition est de développer et de tester une molécule recombinante. Nous allons générer 2 versions: une molécule recombinante IL-34Fc et un complexe IL-34 / anti-IL34. Nous les testerons et les comparerons in vitro et fournirons la preuve de concept in vivo de leur potentiel de tolérance immunitaire en transplantation utilisant des souris humanisées NSG. Nous avons démontré chez le rat, à l'aide d'un vecteur viral, que la surexpression de l'IL-34 inhibait efficacement le rejet aigu d'allogreffe cardiaque et induisait la tolérance. Cette preuve de concept doit encore être réalisée dans un «modèle humain» et pourrait également être utilisée comme médicament immunomodulateur. <br /> <br />La collecte de ces données fournira des indices importants sur l'implication de l'IL-34 dans la tolérance et pourrait ouvrir la voie à un nouvel essai clinique en transplantation.

Nous avons établi des protocoles standard pour évaluer l'activité de l'IL-34 et d'autres sous-ensembles de cellules. Nous avons développé des techniques pour isoler et cultiver des populations de cellules rares et développé des panels de cytométrie en flux à 13 couleurs. Les protéines seront produites par les fournisseurs.
Plusieurs aspects de cette étude implique des collaborations. Nous avons accès à des cohortes de patients transplantés rein (DIVAT-Biocoll, Nantes) et de patients transplantés moelle osseuse (Hôpital. H. Mondor, Paris), à des échantillons de sang d'individus sains qui seront fournis par l'Etablissement Français du Sang de Nantes. Cela garantira l'accès aux principales cohortes disponibles dans le cadre de considérations éthiques strictes. Le projet bénéficie d'un environnement de recherche exceptionnel - à Nantes et à l'extérieur.
Pour tester l'effet protecteur d'IL34 in vivo, en collaboration avec la plate-forme de rongeurs humanisés, nous utiliserons un modèle de souris immunodéficientes humanisées et appliquerons un traitement. Les souris immunodéficientes greffées avec des cellules fonctionnelles humaines sont des modèles précliniques idéaux pour étudier les réponses immunitaires humaines dans un contexte in vivo. Nous utiliserons 2 modèles: l'allotransplantation cutanée et la GVHD, qui sont les paramètres idéaux pour évaluer les propriétés régulatrices potentielles de l'IL-34 in vivo.
Modèle GVL de souris humanisées: En collaboration, nous avons obtenu une lignée de cellules tumorales qui sera transplantée dans des souris NSG immunodéficientes et dont elle a démontré qu'elle était rejetée par les PBMC humains.

Les résultats attendus du projet sont:
-de caractériser le profil d'expression de l'IL-34 et de ses récepteurs (CD115, CD138 et PTPz) dans les cellules, les liquides et les tissus humains de sujets sains
-de démontrer l'effet de l'IL-34 sur les macrophages et les DC humaines
-d'identifier le rôle de la sécrétion d'IL-34 par les Tregs humains et caractériser les Tregs déficients en IL-34
-de démontrer que les taux d'IL-34 sont en corrélation avec le résultat de la transplantation et le score de rejet de greffe lors d'une greffe de rein et peuvent servir de biomarqueurs
-de démontrer que les taux d'IL-34 sont en corrélation avec la survenue d'une GVH aiguë lors d'une greffe de moelle osseuse et peuvent servir de biomarqueurs
-de prouver le rôle de l'IL-34 dans un modèle de transplantation chez des souris humanisées
-de démontrer l'intérêt d'une fusion de Fc ou d'une formation de complexe cytokine / Ab pour améliorer l'effet in vitro et in vivo de l'IL-34.

À court / moyen terme (10 ans), le projet aidera les patients 1) en mettant au point un nouveau traitement pour les catégories de patients pour lesquelles aucun traitement n’est disponible, 2) à offrir aux patients une meilleure qualité de vie en évitant les effets secondaires importants généralement associés à des traitements traditionnels à fortes doses, prolongeant l’espérance de vie des patients.
Ce projet entraînera une efficacité et une sécurité supérieures dans le traitement du patient par rapport aux schémas de traitement standard, et ainsi à un traitement plus approprié pour ces patients.
Par conséquent, au-delà de la technologie, cette proposition pourrait avoir un impact important sur la société en apportant potentiellement une nouvelle norme de soins et en révolutionnant ainsi la gestion des patients dans, à court / moyen terme, quatre états pathologiques aux besoins non satisfaits importants (greffe d'organe et GvHD) et, à plus long terme, potentiellement un éventail beaucoup plus large de maladies inflammatoires.

Ce projet a d'ores et déjà permis le dépôt d'un nouveau brevet en janvier 2019 protégeant des formes différentes de l'IL-34. La réussite de ce projet aboutira à la création d’une start-up et à la concession de licence des brevets associés par la nouvelle société. Cette start-up emmenera l'IL-34 jusqu'à un essai clinique de phase 1 chez le volontaire sain.

La transplantation est le seul traitement pour les patients souffrant d'un certain nombre de maladies. L'utilisation d'immunosuppresseurs dans la transplantation d'organes a permis un succès remarquable à court et à moyen terme, mais les effets secondaires indésirables entraînent toujours une morbidité et une mortalité élevées, même en évitant une immunosuppression excessive. À long terme, les immunosuppresseurs n'ont pas vraiment prolongé la survie des allogreffes et peuvent même être nuisibles dans l'établissement de la tolérance. Par conséquent, de nouveaux traitements sont nécessaires qui seront plus spécifiques pour les réponses immunitaires anti-donneurs ou avec moins d'effets secondaires et qui permettraient au moins de diminuer l'utilisation d'immunosuppresseurs. Les cytokines et les enzymes qui contrôlent les voies métaboliques ont été décrites comme des outils puissants pour contrôler les réponses immunitaires et il est important d'identifier de nouveaux médiateurs de la tolérance immunitaire. L'interleukine-34 (IL-34) est une cytokine, décrite pour la première fois en 2008. Bien que l'IL-34 partage très peu d'homologie avec M-CSF (CSF1), ils partagent un récepteur commun (CSF1R) et IL-34 a également 2 récepteurs distincts, protéine-tyrosine-phosphatase zeta (PTPz) et CD138 (syndécan-1). Jusqu'à présent, des études ont démontré que cette cytokine est libérée par certains tissus et impliquée dans la différenciation et la survie des macrophages, des monocytes et des DCs en réponse à l'inflammation. Nous avons démontré que l'IL-34 est sécrétée par les Treg Foxp3+CD4+ et CD8+ chez l'homme et les Tregs CD8+CD45RClow chez le rat. Nous avons également démontré que le blocage de l'IL-34 in vitro chez l'homme et le rat en MLR inhibe le fonction suppressive à la fois des Tregs CD4+ et CD8+. De manière importante, nous avons également montré que le traitement avec un AAV codant pour IL-34 in vivo dans un modèle d'allogreffe cardiaque chez le rat induit une tolérance à la transplantation via l'induction et la différenciation des macrophages vers un profil régulateur de type M2 et l'induction subséquente des Tregs CD4+ et CD8+ par ces mêmes macrophages M2. Ainsi, nos résultats publiés en 2015 sont les premiers à décrire le role de l'IL-34 dans l'induction de tolérance en transplantation d'organe. Ainsi, l'IL-34 pourrait diminuer les réponses immunitaires en transplantation d'organes humains et GVHD. De plus, ces résultats sont à la base d'un dépôt de brevet international (WO2016009041) revendiquant l'utilisation d'IL-34 dans ces domaines thérapeutiques.
L'objectif global du projet "hIL34-Tol" vise à développer une approche scientifique révolutionnaire en immunothérapie qui pourrait répondre aux grands besoins médicaux non satisfaits en matière de transplantation. L'approche scientifique repose sur l'effet tolérogène d'une nouvelle cytokine, IL-34.
La collecte des données de ce projet fournira des indices importants sur le mécanisme d'action de l'IL-34 chez l'homme et si l'IL-34 joue un rôle crucial dans la tolérance immunitaire. Cette étude ouvrira la voie à un nouvel essai clinique en transplantation.

Coordinateur du projet

Madame Carole Guillonneau (Centre pour la recherche en transplantation & immunointervention)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CRTI Centre pour la recherche en transplantation & immunointervention

Aide de l'ANR 316 656 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2017 - 36 Mois

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