L’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9 répare les cellules T défectueuses pour traiter des maladies héréditaires rares

Certaines anomalies génétiques héréditaires provoquent une réponse immunitaire excessive qui peut être mortelle. Avec l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9, ces défauts peuvent être corrigés et la réponse immunitaire normalisée, comme le rapportent désormais les chercheurs dirigés par Klaus Rajewsky du Centre Max Delbrück dans « .Immunologie scientifique“.

La lymphohistiocytose hémophagocytaire familiale (FHL) est un trouble rare du système immunitaire qui survient généralement chez les nourrissons et les jeunes enfants de moins de 18 mois. La maladie est grave et entraîne un taux de mortalité élevé. Elle est causée par diverses mutations génétiques qui empêchent le fonctionnement normal des cellules T cytotoxiques. Il s’agit d’un groupe de cellules immunitaires qui tuent les cellules infectées par un virus ou autrement altérées. Si un enfant atteint de FHL tombe malade d’un virus – comme le virus d’Epstein-Barr (EBV), mais aussi d’autres virus – les cellules T cytotoxiques ne peuvent pas éliminer les cellules infectées. Au lieu de cela, la réponse immunitaire devient incontrôlable. Cela conduit à un Tempête de cytokines et une réaction inflammatoire excessive qui affecte tout l’organisme.

“Les médecins traitent le FHL avec une combinaison de chimiothérapie, d’immunosuppression et.” Greffe de moelle osseuse«Mais de nombreux enfants meurent encore de la maladie», explique le professeur Klaus Rajewsky, qui dirige le département «Régulation immunitaire et cancer» du Centre Max Delbrück. Lui et son équipe ont donc développé une nouvelle stratégie thérapeutique. Grâce à l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9, les chercheurs ont réussi à réparer des appareils défectueux Cellules T de souris et de deux nourrissons gravement malades. Les cellules T cytotoxiques réparées ont ensuite fonctionné normalement et les souris se sont rétablies de la lymphohistiocytose hémophagocytaire. Rajewsky et son équipe ont publié leurs résultats dans la revue spécialisée «Immunologie scientifique“.

La stratégie de réparation génétique fonctionne chez la souris

Le point de départ de l’étude était des souris chez lesquelles l’équipe a pu imiter les infections à EBV. Chez ces animaux, les chercheurs ont modifié un gène appelé perforine de sorte que sa fonction soit complètement perdue ou gravement altérée – une anomalie génétique courante chez les patients atteints de FHL. Lorsqu’ils ont ensuite déclenché une maladie qui ressemblait à une infection par l’EBV, les cellules B affectées ont proliféré de manière incontrôlable car les cellules T cytotoxiques défectueuses étaient incapables de les éliminer. En conséquence, la réponse immunitaire a été accélérée et les souris ont développé une lymphohistiocytose hémophagocytaire.

Ensuite, l’équipe a collecté des cellules souches T mémoire – des cellules T à longue durée de vie qui peuvent se transformer en cellules T cytotoxiques actives – à partir du sang des souris. Les chercheurs ont utilisé l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9 pour réparer le gène de perforine défectueux dans les cellules T mémoire, puis ont réinjecté les cellules corrigées aux souris. La réponse immunitaire des animaux s’est atténuée et leurs symptômes ont disparu.

La durée de la protection est incertaine

Le premier auteur de l’ouvrage, le Dr. Xun Li a utilisé des échantillons de sang de deux nourrissons malades pour vérifier si la stratégie fonctionnait également chez les humains. L’un avait un gène de perforine défectueux, l’autre un gène défectueux différent.

Notre technique de réparation génétique est plus précise que les méthodes précédentes et les cellules T restent pratiquement inchangées après l’édition génétique. C’était également fascinant de voir avec quelle efficacité les lymphocytes T mémoire peuvent être multipliés et réparés à partir d’une petite quantité de sang seulement.

Dr. Xun Li, premier auteur

Des expériences de culture cellulaire ont montré que les cellules T mémoire réparées des nourrissons étaient capables d’une réponse cellulaire T cytotoxique normale.

Cela signifie que le mécanisme thérapeutique fonctionne fondamentalement. Mais avant que les patients puissent bénéficier de cette découverte, l’équipe doit d’abord clarifier les questions ouvertes et tester le concept de traitement dans le cadre d’études cliniques. “On ne sait toujours pas exactement combien de temps dure l’effet protecteur”, explique le Dr. Christine Kocks, scientifique dans l’équipe de Rajewsky. « Étant donné que les cellules souches T à mémoire restent longtemps dans l’organisme, nous espérons que la thérapie offrira une protection à long terme, voire permanente. Il est également concevable que les patients soient traités encore et encore avec leurs cellules T réparées. »

La procédure est peu invasive car seule une petite quantité de sang est nécessaire et les souris n’ont nécessité aucun traitement préparatoire – contrairement, par exemple, à une greffe de moelle osseuse. “Nous espérons sincèrement que notre mécanisme d’action représentera une percée dans le traitement du FHL”, déclare Rajewsky, “soit pour gagner plus de temps pour une greffe de moelle osseuse réussie, soit même comme traitement lui-même.”