Approche chirurgicale de la thérapie génique in vivo des maladies héréditaires du foie

Surgical approach of in vivo gene therapy for liver inherited diseases

• Auteur / Autrice : Guillaume Podevin
• Direction : Nicolas Ferry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Biomolécule, pharmacologie, thérapeutique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR Médecine et Techniques Médicales (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Yves Héloury
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ignacio Anegon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sabine Sarnacki, Hélène Gilgenkrantz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animaux de laboratoire

Primates

Foie -- Chirurgie

Foie -- Maladies -- Aspect immunologique

Thérapie génique

Résumé

Idéalement, la thérapie génique des hépatopathies héréditaires doit permettre une synthèse continue d’une protéine thérapeutique active. Néanmoins, les transferts de gène hautement efficaces obtenus dans les hépatocytes in vivo se traduisent par une expression transitoire du transgène, du fait de l’induction d’une réponse immunitaire dirigée contre le produit de celui-ci. Afin d’éviter cet inconvénient, nous avons développé chez le rat une approche chirurgicale dans laquelle l’administration des vecteurs a été effectuée grâce à une perfusion du foie après exclusion vasculaire complète. En vue d’un essai clinique, nous avons aussi appliqué des techniques chirurgicales de perfusion hépatique sur deux modèles de grands animaux, l’agneau et le macaque. Nos travaux ont montré que : (1) le foie isolé-perfusé et la purification du surnageant viral afin d’enlever la protéine soluble transgénique sont tous deux nécessaires pour diminuer de manière significative la réponse immunitaire, (2) les interventions chirurgicales ont été bien tolérées dans les deux espèces de grands animaux, (3) les hépatocytes du foie des agneaux n’ont pas étés facilement accessibles aux vecteurs viraux, probablement à cause d’une membrane basale épaisse. En conclusion, la technique de perfusion avec exclusion vasculaire pour le transfert de gène in vivo dans le foie est un bon moyen d’obtenir une expression durable de la protéine thérapeutique. Le primate non-humain est le seul modèle qui peut permettre de clairement définir le potentiel de la thérapie génique du foie en pratique clinique.

Ideally, gene therapy for inherited diseases should result in indefinite synthesis of fully active therapeutic protein. Nevertheless, highly efficient gene transfer into hepatocytes in vivo resulted in transient expression of the transgene, due to induction of an immune response against the transgene product. To circumvent this drawback, we developed in rats a surgical approach in which vectors administration was performed through asanguineous perfusion of the liver after complete vascular exclusion. In sight of clinical trial, we also applied surgical techniques of liver perfusion on two large animal models, the lamb and the macaque. Our works demonstrated that: (1) both asanguineous perfusion of the liver together with purification of the viral surpernatant in order to remove soluble transgenic protein were required to decrease significantly immune response, (2) surgical procedures were well tolerated in the two large animal species, and (3) hepatocytes in lamb liver were not easily accessible to viral vectors probably because of thick basal lamina. In conclusion, asanguineous perfusion for in vivo liver gene transfer is a good way to obtain sustained expression of the transgenic protein. Non-human primate is the only relevant model to clearly define the potential of liver gene therapy in clinics.