Vers une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires régissant l'action des thérapies non-substitutives dans l'hémophilie A et comparaison avec le facteur VIII

Towards a better understanding of the molecular mechanisms governing the action of non-replacement therapies in hemophilia A and comparison with factor VIII

• Auteur / Autrice : Thibaud Sefiane
• Direction : Peter Lenting, Caterina Casari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et physiopathologie
• Date : Soutenance le 16/04/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hémostase, inflammation, thrombose (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté de pharmacie
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Delphine Borgel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Borgel, Yohann Repessé, Benoît Ho-Tin-Noé, Laurence Panicot-Dubois, Yvette Akwa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yohann Repessé, Benoît Ho-Tin-Noé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anticorps antifacteur VIII

Fibrine

Emicizumab

Hémophilie A

Mots clés libres

Hémophilie A

Facteur VIII (FVIII)

Emicizumab

Fibrine

Structure du caillot

Hemophilia A

Factor VIII (FVIII)

Emicizumab

Fibrin

Clot structure

Résumé

L'hémophilie A est une maladie hémorragique liée à un déficit en une protéine plasmatique de la coagulation : le FVIII. Le traitement standard a longtemps consisté en un remplacement du FVIII manquant par un FVIII exogène mais l'apparition d'inhibiteurs contre le FVIII rend les thérapies substitutives inefficaces chez 30 % des patients. Récemment l'anticorps bispécifique emicizumab anti-FIX/anti-FX mimant l'action cofacteur du FVIII est arrivé sur le marché. L'objectif de ma thèse a été d'étudier comment l'emicizumab se compare au FVIII au niveau de ses propriétés moléculaires et fonctionnelles.Nous avons d'abord analysé le cas d'un patient sous prophylaxie avec emicizumab. Suite à l'apparition d'une hémarthrose après 6 mois de traitement, des anticorps anti-emicizumab ont été identifiés, entraînant une diminution de la concentration plasmatique d'emicizumab sans affecter directement son activité. Une analyse approfondie a permis de révéler le premier cas de patient traité par emicizumab avec des anticorps provoquant une clairance accélérée de l'emicizumab.Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l'impact du FVIII/FVIII-Fc vs emicizumab sur la formation et la stabilisation du caillot ainsi que sur sa structure. Des études in vitro limitées par l'absence des composants cellulaires ont été rapportées menant àdes conclusions variables. Nous avons développé un modèle murin de saignement qui a permis de montrer que l'emicizumab altère la cinétique de formation du caillot, pouvant expliquer les saignements observés chez 5% chez des patients traités par emicizumab. L'analyse microscopique de la structure des caillots indique que le FVIII et le FVIII-Fc impactent de manière similaire la structure du caillot, tandis que l'emicizumab, avec son mode d'action unique, induit des différences morphologiques significatives.Enfin, nous nous sommes intéressés à l'utilisation des modèles de saignements murins dans la détermination de l'équivalence entre les thérapies non-substitutives (emicizumab et anti-TFPI) et le FVIII. En effet, la question centrale liée à l'utilisation de ces thérapies concerne la détermination d'une éventuelle équivalence avec le FVIII. Les données issues des tests d'activités in vitro ne permettant pas de répondre à la question, nous nous sommes proposés d'évaluer in vivo cette équivalence en utilisant un panel de modèles de saignements murins. Les résultats ont permis de déterminer des équivalences variables selon la sévérité du modèle et nous ont menés à proposer qu'une équivalence absolue était illusoire et qu'il serait plus réaliste de parler d'un intervalle d'équivalence en terme d'activité FVIII.

Hemophilia A is a bleeding disorder linked to a deficiency in plasma coagulation protein FVIII. For a long time, the standard treatment consisted in replacing the missing FVIII with exogenous FVIII, but the emergence of inhibitors against FVIII has made replacement therapies ineffective in 30% of patients. Recently, the bispecific anti-FIX/anti-FX antibody emicizumab, which mimics the cofactor action of FVIII, was approved. The aim of my thesis was to study how emicizumab compares with FVIII in terms of its molecular and functional properties.First, we analyzed the case of a patient undergoing prophylaxis with emicizumab. After 6 months of treatment, the patient developed hemarthrosis and anti-emicizumab antibodies were identified, leading to a decrease of emicizumab plasma concentration without directly affecting its activity. Further analysis revealed the first clinical case treated by emicizumab with antibodies causing accelerated clearance of emicizumab.In a second part, we investigated the impact of FVIII/FVIII-Fc vs emicizumab on clot formation, stabilization and structure. The previously reported in vitro studies were limited by the absence of cellular components, therefore leading to contradicting results.We developed a murine bleeding model which demonstrated that emicizumab alters the kinetics of clot formation, which could explain the bleeding observed in 5% of patients treated with emicizumab. Microscopic analysis of clot structure indicates that FVIII and FVIII-Fc have a similar impact on the clot structure, while emicizumab, with its unique mode of action, induces morphological differences.Finally, we investigated the potential use of murine bleeding models to determine equivalence between non-factor therapies (emicizumab and anti-TFPI) and FVIII. Indeed, the important question linked to the use of these therapies concerns the determination of possible equivalence with FVIII. As the data from in vitro activity tests did not answer this question, we proposed to assess this equivalence in vivo using a panel of murine bleeding models. The results showed that equivalence varied according to the severity of the model and led us to propose that absolute equivalence was unrealistic. Indeed, it would be more realistic to talk about an equivalence range in terms of FVIII activity.