Vaccination orale par la préproinsuline couplée au Fc (PPI-Fc) dans la prévention du diabète de type 1

Oral vaccination with Fc-coupled preproinsulin for Type 1 Diabetes prevention

• Auteur / Autrice : Noémie Corcos
• Direction : Roberto Mallone
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 09/10/2020
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Cochin (Paris ; 2002-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Candon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sophie Candon, Bertrand Bellier, Philippe Blancou, Magali Irla
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bertrand Bellier, Philippe Blancou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tolérance immunitaire

Vaccination

Diabète insulinodépendant

Mots clés libres

Diabète de type 1

Tolérance immunitaire

Vaccination

Prévention

Immunothérapies

Type 1 Diabetes

Immune tolerance

Vaccination

Prevention

Immunotherapies

Résumé

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune résultant de la destruction des cellules bêta du pancréas par des lymphocytes T (LT) auto-réactifs. L'échappement de ces LT à la sélection thymique constitue la première étape dans la progression auto-immune. La sélection thymique étant très active pendant la vie néonatale, l'introduction précoce et non invasive de l'antigène initiateur préproinsuline (PPI) dans le thymus pourrait renforcer cette sélection et ainsi prévenir le DT1. La voie physiologique du récepteur Fc néonatal (FcRn) permet le transfert des anticorps maternels à l'enfant pendant l'allaitement. Nous avons donc fusionné la PPI au fragment Fc des anticorps (PPI-Fc), lui permettant de traverser la barrière intestinale via le FcRn, et d'accéder à une distribution systémique. Les objectifs de ce travail de thèse étaient donc (1) de valider le transfert systémique de la PPI-Fc après administration par voie orale chez des souris nouveau-nées, (2) d'évaluer son potentiel thérapeutique ainsi que (3) de caractériser les modifications cellulaires résultant de notre traitement. Nos résultats montrent que la PPI-Fc est transférée à travers l'épithélium intestinal de manière dépendante du Fc et du FcRn, est captée par des cellules présentatrices d'antigène de la lamina propria, et est retrouvée dans les ganglions mésentériques, la rate, et le thymus. En revanche, notre traitement ne parvient pas à prévenir le développement du DT1 que ce soit dans un modèle de souris NOD transgéniques dont les LT reconnaissent la PPI, ou dans un modèle polyclonal et spontané NOD.Ins2-/- développant le DT1 de manière accélérée. Aucune modification phénotypique ou fonctionnelle n'a été détectée à la suite du traitement parmi les différentes populations de cellules immunitaires. En conclusion, l'administration orale de la PPI-Fc ne suffit pas à induire une protection vis-à-vis du DT1. L'utilisation d'une protéine de fusion Fc couvrant plusieurs épitopes de la cellule bêta est envisagée pour élargir la spécificité de la tolérance.

Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease that results from the destruction of pancreatic beta cells by autoreactive T cells. The escape of such T cells from thymic selection is the first step of autoimmune progression. Thymic selection is very active during the neonatal period. We hypothesized that a non-invasive introduction of the initiating antigen preproinsulin (PPI) into the thymus during neonatal life may reinforce this process and thus prevent T1D. Our strategy exploits the neonatal Fc receptor (FcRn), which physiologically delivers maternal antibodies to the child during breastfeeding. We have generated a fusion protein comprising PPI and an IgG Fc fragment (PPI-Fc). PPI-Fc can exploit the FcRn pathway to cross the intestinal barrier and achieve a systemic distribution, including in the thymus. The aims of my thesis project were (1) to validate the systemic transfer of PPI-Fc after oral administration to newborn mice, (2) to assess its therapeutic potential and (3) to characterize the immune cell modifications induced by our treatment. Our results showed that PPI-Fc is transferred through the intestinal epithelium in a Fc and FcRn-dependent manner, is taken up by antigen presenting cells and reaches the mesenteric lymph nodes, the spleen and the thymus. However, PPI-Fc fails to prevent T1D development in both a transgenic NOD mouse model, in which all T cells recognize PPI and a spontaneous polyclonal NOD.Ins2-/- model that develop accelerated T1D. Moreover, no phenotypical or functional modifications were observed on immune cells after treatment. In conclusion, PPI-Fc oral administration is not enough to induce protection of T1D. An Fc-fused polypeptide covering several beta cell epitopes is considered in order to widen tolerance specificity.