Réponses immunitaires et induction de tolérance pour la thérapie génique rAAV du muscle basée sur le ciblage des hépatocytes : induction de tolérance et mécanismes immunitaires liés à la transduction des hépatocytes
Immune responses and liver-based avoidance strategy in rAVV muscle gene therapy
par Laurent BARTOLO sous la direction de Jean DAVOUST
Thèse de doctorat en Immunologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Thursday 29 November 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Hépatocytes
  • Réponse immunitaire
  • Thérapie génique
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Mots clés
Thérapie génique, Réponse immunitaire, Tolérance immunitaire, Foie, Muscle, Lymphocyte T
Resumé
Les réponses immunes contre les traitements de thérapie génique rAAV, dirigées non seulement contre la capside du vecteur, mais aussi contre le transgène, représentent un défi majeur en particulier dans le contexte d'un transfert de gènes vers le muscle pour le traitement de diverses maladies monogéniques du muscle. Cette thèse est focalisée sur la réponse dirigée contre le transgène. Celle-ci se met en place contre des éléments du transgène thérapeutique qui ne sont pas initialement présents, ou insuffisamment exprimés, chez l'hôte et peut entraîner l'élimination des cellules qui produisent le transgène. Dans ce contexte il est nécessaire de concevoir des protocoles de traitement capable d'imposer en périphérie une tolérance immunitaire spécifique du transgène. Nous avons exploré comment l'induction de l'expression d'un transgène étranger dans le foie à l'aide d'un vecteur rAAV impose une tolérance immunologique après transduction du muscle, et ceci malgré l'initiation dans le muscle d'une réponse T CD8+ et CD4+ dirigé contre le transgène. Nous avons démontré que l'expression du transgène dans le foie promeut une tolérance immunitaire envers une injection du vecteur rAAV dans le muscle et ce malgré la présence d'une réponse mémoire spécifique du transgène. Sur le plan de la réponse T CD8+, nous constatons une délétion totale ou partielle ainsi qu'une conversion des cellules vers un phénotype d'épuisement, avec l'expression du marqueur PD-1. La présence d'une réponse T CD4+ mémoire contre le transgène, ne semble pas altérer la tolérance induite par le foie. Nous discutons ensuite, en nous confrontant aux auteurs du domaine, le mécanisme global éventuellement mis en jeu : Une fois la réponse adaptative complète T CD8+ et T CD4+ initiée dans le ganglion drainant le muscle, ces cellules T doivent, avant de retourner vers le muscle, circuler par le foie. Dans le foie, elles s'y accumulent et rencontrent une seconde fois l'antigène, ce qui semble conduire à l'épuisement, suite à l'expression de PD-1, ou à la mort des cellules T CD8+ par un mécanisme décrit sous le nom d'emperipolesis suicidaire ou d'apoptose dépendant du facteur BIM. Les cellules CD4+, elle, ne subiraient pas de délétion, mais une éventuelle modification phénotypique, vers un phénotype tolérogène ou suppresseur. Ce processus serait dépendant de la rétention des cellules T dans le foie que nous avons mis en évidence, ainsi que de l'affinité de la réponse contre le transgène qui rend compte de nos résultats. Nous exposons finalement le domaine d'application de notre méthode, permettant de surmonter une réponse locale initiée dans le muscle, ce qui peut s'avérer crucial pour le traitement par thérapie génique des dystrophies musculaires monogéniques, basé sur l'emploi de transgènes potentiellement immunogènes dû au défaut d'expression chez le receveur.