La leucodystrophie des cellules globoïdes (GLD = maladie de Krabbe) est une maladie génétique héréditaire neurodégénérative, due à des défauts d’une enzyme qui dégrade normalement les sphingolipides, une classe de molécules biologiques présentes dans la gaine de myéline, qui sont nécessaires au fonctionnement des tissus nerveux. Le nom de cette enzyme est la bêta-galactosylcéramidase (GALC). L’altération de l’activité GALC dans la maladie de Krabbe entraîne une démyélinisation progressive et une dégénérescence du tissu nerveux. La plupart des individus atteints de formes infantiles meurent avant l’âge de deux ans. Actuellement, il n’y a pas de remède pour la maladie de Krabbe.

Plusieurs stratégies de thérapie de remplacement de gène ont été tentées dans des modèles précliniques avec un degré de succès variable, cependant, elles sont toujours confrontées au défi de fournir une reconstitution enzymatique globale et une correction complète de la pathologie dans les tissus affectés, en particulier le système nerveux central et périphérique (CNS et PNS). Des preuves antérieures suggèrent un transport efficace à travers la barrière hémato-encéphalique de plusieurs protéines thérapeutiques lorsqu’elles sont fusionnées avec des parties d’autres protéines, connues pour être capables d’atteindre le SNC et le SNP. Ainsi, la GALC sera dotée de ces portions supplémentaires, qui peuvent être suffisantes pour assurer son transport à travers la barrière hémato-encéphalique.

De plus, nous équiperons GALC de petites portions de protéines hautement sécrétées pour améliorer la sécrétion de GALC par les cellules. L’objectif à long terme de la recherche proposée est donc de développer une thérapie génique hépatique sûre et efficace pour la maladie de Krabbe. La thérapie génique in vivo pour le foie offre en effet les perspectives intéressantes d’un traitement ponctuel peu invasif potentiellement curatif pour la maladie de Krabbe, en fournissant des quantités élevées et persistantes d’une enzyme GALC fonctionnelle au SNC et au SNP par le biais de la circulation sanguine.

Nous proposons ici un projet visant à obtenir une preuve de principe précoce dans un modèle murin de la maladie. Le SNC et le SNP sont naturellement protégés par une barrière hémato-encéphalique qui assure le passage sélectif des substances nécessaires, tout en bloquant les molécules potentiellement dangereuses. Les vecteurs lentiviraux (LV) sont des vecteurs de délivrance de gènes attractifs pour la thérapie génique hépatique par leur capacité à insérer leur ADN dans l’ADN de la cellule hôte. Pour cette raison, les LV sont maintenues après la prolifération des cellules hépatiques au cours de la croissance et après le renouvellement du foie, y compris potentiellement chez les nouveau-nés, qui seraient la population cible dans la maladie de Krabbe. Nous avons développé des LV qui permettent une expression stable de protéines thérapeutiques dans le foie de souris et de chiens, après administration systémique. Plus récemment, nous avons généré des LV modifiés avec une résistance accrue à la capture par les cellules du système immunitaire, un processus appelé phagocytose. Grâce à cette fonctionnalité, ces LV sont plus efficaces pour atteindre les cellules cibles dans le foie.

Ici, nous proposons de générer LV exprimant le GALC optimisé décrit ci-dessus à partir du foie, de les administrer par voie intraveineuse à des souris nouveau-nées affectées par la maladie GLD et d’évaluer la survie et la correction des caractéristiques de la maladie GLD. Nous proposons également de concevoir des vecteurs LV pouvant échapper davantage à la phagocytose en exposant à leur surface des inhibiteurs supplémentaires de la phagocytose. En cas de succès, le travail proposé ici permettra la génération d’un nouveau LV avec une protection accrue contre la phagocytose et l’efficacité du transfert de gènes dans les cellules hépatiques, ce qui facilitera le développement et la fabrication, avec la qualité et à l’échelle requises, pour une utilisation chez l’homme, et atténuera les inquiétudes quant à une éventuelle toxicité aiguë dose-dépendante des particules LV. Ces LV, transportant les enzymes GALC modifiées, pourraient devenir une thérapie génique hépatique faisable, durable, sûre et efficace pour GLD et potentiellement pour d’autres leucodystrophies.

Projet financé par ELA à hauteur de : 96 000 €