Thérapie cellulaire
La thérapie cellulaire s’est développée autour de trois axes principaux : l’utilisation de cellules souches pluripotentes, saint-graal de la médecine régénératrice, celle de cellules souches adultes (ASC) multipotentes et de progéniteurs, aboutissant à une réparation plus ciblée mais permettant néanmoins d’obtenir une régénération tissulaire, et enfin celle de cellules différenciées, très ciblées et se limitant plutôt à du remplacement tissulaire.
Cellules souches pluripotentes : Le terme de cellules souches est apparu au début du XXème siècle, lors de l’introduction de la théorie de l’hématopoïèse. Ces cellules sont définies comme des cellules indifférenciées capables à la fois de générer des cellules différenciées mais aussi d’auto-renouvèlement, leur permettant, par division asymétrique, de maintenir un pool de cellules souches. En 1998, la première lignée de cellules souches embryonnaires (ESC) est développée, marquant un tournant décisif dans l’évolution de la thérapie cellulaire. L’utilisation clinique des cellules souches vient de leur capacité de différenciation et d’expansion, permettant de générer des cellules de «remplacement» utilisable pour la réparation de tissus. Cette capacité est maximale chez les ESC, qui peuvent se différencier dans n’importe quelles lignées issues des 3 feuillets primordiaux (ectoderme, mésoderme et endoderme) : on parle alors de pluripotence. Cette capacité a notamment permis la différenciation en cellules hématopoïétiques, neuronales, gliales, dendritiques, hépatiques, pancréatiques, osseuses, cartilagineuses, adipocytaires, musculaires, cardiaques, cutanées, pulmonaires ou rétiniennes. Ces cellules, aux capacités de remplacement quasi-illimitées, présentent cependant deux problèmes majeurs : un éthique, dû à l’utilisation de cellules embryonnaires, et un médical, dû aux risques de formation de tératome ou de tératocarcinome . En 2007, face à la difficulté d’obtention et d’utilisation des ESC, notamment d’un point de vue règlementaire, des équipes développèrent des cellules pluripotentes induites (iPSC) à partir de fibroblastes adultes humain, fournissant ainsi une alternative aux ESC .
La découverte des iPSC permit de répondre au premier problème, ainsi qu’à celui des réactions immunes compliquant souvent l’utilisation des ESC. Les iPSC peuvent être produites à partir de cellules différenciées d’un patient par dédifférenciation, puis redifférenciées selon les besoins, et ce chez un patient. Cependant, comme pour les ESC, il existe un risque de génération d’un tératome, dû à la persistance de cellules indifférenciées malgré les étapes de différenciation, ainsi qu’aux mutations inhérentes à leur long processus de production. Le développement de tests de tératogénèse et la recherche d’altération génétique, réalisés en fin de production, permettent aujourd’hui de limiter ce risque et d’utiliser ces cellules dans différents essais cliniques, notamment de maladies ophtalmiques ou cardiaques.
Principe et développement fondamental de la thérapie génique
Le principe de la thérapie génique a, aujourd’hui, plus de cinquante ans, et découle de la découverte de la capacité de certaines bactéries d’échanger, par transfert, du matériel génétique. J.Lederberg, à l’origine de cette découverte, en explora par la suite le mécanisme, appelé transduction, et émit l’hypothèse que l’agent responsable du transfert n’était pas de l’ADN pur, mais un bactériophage . Cette hypothèse fut confirmée par la suite, contredisant la théorie du transfert génétique uniquement par conjugaison sexuée .
Il faudra attendre dix ans avant que E.H. Szybalska et W. Szybalski parviennent à démontrer la possibilité de transférer un gène dans des cellules humaines, par exposition des cellules receveuses, déficientes en inosinate pyrophosphorylase, à de l’ADN pur extrait de cellules donneuses, possédant cette enzyme et conférant une résistance à certaines molécules. La possibilité d’utiliser un virus, comme vecteur du matériel génétique, fut démontrée quelques années plus tard par Rogers et al, en ajoutant, à l’ARN du virus de la mosaïque du tabac, une queue poly-Adénosyne, conduisant à la synthèse, par les plants de tabac infectés, de segments poly-lysine . Partant de ce résultat, il essaya, lors du premier essai de thérapie génique directe chez l’Homme, d’introduire le gène de l’arginase chez des patients présentants une hyperargininémie congénitale, en rapport avec une anomalie du cycle de l’urée. Pour cela, il utilisa le papillomavirus du lapin à queue de coton, dont l’inoculation intraveineuse provoque chez différents animaux, ainsi que chez des chercheurs travaillant sur ce virus, une baisse de la concentration sérique d’arginine . Après un résultat encourageant in vitro sur une culture de fibroblastes de patients atteints, l’instabilité du virus au cours des étapes de purification et de préparation ne permit pas d’observer d’effet thérapeutique.
En parallèle des expériences de Rogers et al, T. Friedmann et R. Roblin revinrent sur les premiers balbutiements et les premières difficultés de la thérapie génique, et prophétisèrent sur les futurs défis scientifiques et questionnements éthiques qui en découlaient . Ils ciblèrent trois principales difficultés au développement de la thérapie génique : la capacité à cibler et à limiter le transfert à un type cellulaire spécifique, exprimant normalement le gène et n’étant pas dans la lignée germinale, la capacité à réguler quantitativement l’expression de ce gène, afin d’éviter une sous-expression, conduisant à un traitement inefficace, ou une surexpression, pouvant engendrer une toxicité, et le risque de reconnaissance par le système immunitaire du patient, d’une protéine étrangère, produite sous la direction des gènes nouvellement transférés.
Vecteurs de thérapie génique
L’objectif de la thérapie génique est d’implanter du matériel génétique (ADN simple brin, double brin, ou plasmidique, ou ARN) dans une cellule cible, permettant de réparer ou de remplacer un gène défectueux. La faible biostabilité de l’ADN, notamment face aux nucléases présentes dans les milieux biologiques, sa nature hydrophile et polyanionique, ou encore sa taille imposent l’utilisation de systèmes de distribution, appelés vecteurs. Selon N. Somia et I.M. Verma, un bon vecteur doit répondre au mieux aux critères suivant: facilité de production, taille de l’insert génétique importante, capacité à cibler un tissu/type cellulaire, action sur les cellules en division ou non, absence d’intégration aléatoire dans le génome, expression régulée du transgène en quantité et dans le temps, et enfin absence d’immunogénicité après administration.
Au cours des cinquante années de développement de la thérapie génique, de nombreux vecteurs et techniques de transfert ont été découverts ou créés, et utilisés lors d’études cliniques. Les principaux sont les vecteurs viraux et non viraux (méthodes physiques ou chimiques) .
Application et développement clinique
Les applications cliniques de la thérapie génique peuvent être classées de différentes manières, selon le type de maladie traitée (monogénique, congénitale ou acquise), selon le type de modification génique apportée (réparation, addition, correction d’un gène, ou encore altération de son expression), ou encore selon la stratégie de modification génique (in vivo ou ex vivo).
Thérapie génique in vivo : L’application de la thérapie génique directement in vivo permet de s’affranchir d’un certain nombre d’étapes réglementaires et pratiques limitantes, notamment du point de vue de la sécurité extrinsèque du traitement (risque de contamination, de dégradation…). Elle n’en reste pas moins ardue, et les difficultés identifiées par Friedmann et Roblin il y a plus de 45 ans restent les même aujourd’hui. Quatre organes ont principalement été ciblés par ces thérapeutiques (le foie, les muscles, les yeux, et le système nerveux central) avec plusieurs essais cliniques ayant conduit à des autorisations de mise sur le marché (AMM), à la fois par la FDA et l’agence européenne du médicament (EMA) .
L’utilisation de vecteurs AAV a notamment permis d’obtenir des résultats important dans le traitement de maladies monogéniques, telles que le déficit en α1 anti-trypsine, l’hémophilie A et B, le déficit en lipoprotéine lipase, conduisant à la commercialisation du Glybera® en 2012 en Europe, ou encore dans la dystrophie rétinienne, avec l’autorisation de commercialisation du Luxturna® par la FDA fin 2017 .
Thérapie génique ex vivo : Le succès de la greffe de HSC a conduit à l’utilisation de ces cellules, de manière autologue, comme cible ex vivo de transfert de gène, et aboutit aux premières victoires de la thérapie génique, dans le traitement des déficits immunitaires liés à l’X dans les années 90, mais aussi aux premiers revers, avec l’apparition de leucémie chez plusieurs patients traités. Les améliorations apportées aux rétrovirus et aux lentivirus permirent de limiter ces complications et d’optimiser l’efficacité de ces HSC génétiquement modifiées, avec des résultats encourageants dans un certain nombre de maladies monogéniques, tel que la β-thalassémie ou la drépanocytose. Outre les HSC, de nombreuses cellules souches ou différenciées, habituellement utilisées en thérapie cellulaire (myoblaste, MSC, chondrocytes, cellules rétiniennes…), furent la cible de ces transferts de gènes, avant leur ré-administration.
Commercialisation : procédure et accès au marché des thérapies innovantes
Union Européenne : L’application de la règlementation des MTI (règlement n°1394/2007) modifia aussi la procédure d’AMM, en reclassant un certain nombre de produits de thérapie cellulaire en MTI, mais aussi en rendant la procédure centralisée d’AMM obligatoire pour ces médicaments. Dans cette procédure, un dossier unique est déposé auprès du comité des produits de santé à usage humain (CHMP), qui désigne un rapporteur et un co-rapporteur.
Ces derniers ont alors 70 jours à partir de la réception du dossier pour rendre un avis d’évaluation scientifique. Le dossier de demande d’AMM est aussi évalué par l’ensemble des états membres, qui ont un délai de 30 jours pour émettre des observations. Le CHMP rend un premier avis au plus tard 120 jours après réception du dossier, dans lequel il stipule au sponsor les informations complémentaires et modification à réaliser. En attendant la réponse du sponsor, un contrôle du respect des BPF et une évaluation du site de fabrication sont réalisés. Après réponse du sponsor, le CHMP bénéficie d’un délai de 90 jours pour rendre son avis à l’EMA. En cas d’avis favorable, cette dernière a elle-même 90 jours pour notifier et publier l’AMM, soit un total de 300 jours pour l’ensemble de la procédure. Dans le cadre des MTI, les rapporteurs et le CHMP peuvent consulter le CAT ou les groupes de travail sur les thérapies géniques ou sur les thérapies cellulaires pour obtenir leur avis.
Etats-Unis : Aux Etats-Unis, l’évaluation du BLA est sous la responsabilité du CBER et se déroule en deux étapes : une première qui est un examen rapide, et qui a pour but de déterminer si le produit et le dossier correspondent aux attentes, aussi bien au niveau scientifique qu’administratif. Cette étape se déroule durant les 74 jours après dépôt du dossier, et conduit soit à la poursuite de l’évaluation complète du dossier (prenant en 2016 en moyenne 10 mois sauf en cas de procédure accélérée), soit à une lettre de refus. L’évaluation complète du dossier passe par l’évaluation du dossier de BLA, par une inspection du site de fabrication, et éventuellement par une réévaluation de la demande d’essai clinique, afin de justifier le choix des protocoles d’évaluation de l’efficacité et de la sécurité du traitement.
Cellules souches adultes
Présentes dans de nombreux tissus du corps humain et permettant le maintien de l’homéostasie tissulaire, les ASC ne sont cependant que des cellules multipotentes, permettant de générer seulement certaines lignées cellulaires, contrairement aux ESC. Elles n’en restent pas moins des cellules souches, possédant un fort pouvoir prolifératif, à la base de leur efficacité en médecine régénérative.
Le développement clinique des thérapies cellulaires actuelles découle de la transplantation d’HSC, issues de la moelle osseuse, dans la restauration du système hématopoïétique et immunitaire chez les patients présentant des déficits immunitaires ou ayant reçu un traitement myéloablatif (chimiothérapie ou radiothérapie ionisante) dans le cadre d’une hémopathie maligne. Les premières HSC furent mises en évidence dans la moelle osseuse dans les années 1930, conduisant à la fin des années 1950 à la première transplantation gémellaire chez l’Homme, et à la fin des années 1960, à la première transplantation non gémellaire. En 1978, des HSC sont découvertes dans le sang de cordon, offrant une nouvelle source pour les nombreux patients en attente de greffe.
La transplantation de HSC, associée à un traitement myéloablatif, permit aussi de dépasser l’une des limites du traitement par chimiothérapie des cancers solides, à savoir la gestion de leurs effets indésirables sur la moelle osseuse. Elle offrit une alternative thérapeutique aux patients atteints de cancers non-hématologiques avancés, métastatiques, réfractaires ou en rechutes, en permettant la reconstitution de la moelle osseuse par autogreffe après un traitement anti-cancéreux extrême. Elle offrit aussi une possibilité de traitement dans certaines maladies auto-immunes, telle que la sclérodermie, la maladie de Crohn ou la polyarthrite rhumatoïde, par reconstitution d’un système immunitaire sain après déplétion du système auto-réactif. Ces transplantations présentaient cependant une toxicité importante due au traitement cytoréducteur, et un risque de rejet de greffe ou au contraire de réaction du greffon contre l’hôte (GVH), ainsi que de maladie résiduelle. De plus, le manque de donneur limita l’allogreffe au profit de l’autogreffe.
Table des matières
Première partie
1. Introduction
2. Révolution et évolution des thérapie innovante
2.1. Thérapie cellulaire
2.2. Thérapie Génique
3. Cadre règlementaire des médicaments de thérapie innovante
3.1. Classification et aides au développement précoce : cadre légal et bonnes pratiques
3.2. Essais cliniques : Règlementation et déroulement
3.3. Commercialisation : procédure et accès au marché des thérapies innovantes
Deuxième partie
1. Matériels et méthodes
1.1. Choix des pays étudiés
1.2. Extraction des données de recherches précliniques et cliniques
1.3. Extraction des données de ClinicalTrial
1.4. Choix du comparateur
1.5. Extraction des données d’approbation accélérée et de commercialisation
1.6. Traitement des données et réalisation graphiques
2. Résultats
2.1. Evolution de la recherche en matière de thérapie innovante
2.2. Développement clinique des thérapies innovantes
2.3. Accès au marché et commercialisation des thérapies innovantes
2.4. Changement de statut règlementaire
3. Discussion
3.4. Avantages et limites de l’étude
3.5. Interprétation de l’impact règlementaire et perspectives de l’étude
4. Conclusion
Annexes
Bibliographie
