Le projet RESCUE

Dates de réalisation : 2020-2023
Financement : 500,000 €
Partenaires : IRSN, CNRS, SORBONNE-UNIVERSITÉ, EFS ATLANCTIC BIO GMP, PHENOCELL

Le syndrome aigu d'irradiation (SAI) survient après l'exposition ponctuelle d'une importante partie du corps à une forte dose de rayonnements ionisants. Ces situations particulières peuvent apparaitre suite à une situation non maîtrisée sur une installation nucléaire, d'acte de malveillance ou encore de conflit nucléaire. La forme hématopoïétique de ce syndrome affecte la moelle osseuse et se traduit par une destruction partielle ou totale des cellules souches hématopoïétiques (à l'origine des cellules sanguines) et des lymphocytes (cellules du système immunitaire). On parle d'aplasie médullaire. Cette destruction cellulaire conduit à une chute de l'immunité et à un défaut de la coagulation du sang, avec pour conséquences des infections et des hémorragies internes importantes et potentiellement mortelles.

Afin de traiter l'aplasie médullaire, le patient peut faire l'objet d'une greffe de cellules souches hématopoïétiques. Ce traitement nécessite de disposer de produit congelable, prêt à l'emploi, permettant de traiter un grand nombre d'individus.

Pour résoudre cette problématique, le projet GIPSIS a démontré qu'il est possible de générer un tissu hématopoïétique humain fonctionnel (sang) à partir d'iPS (cellules souches induites à la pluripotence) chez la souris. Ces cellules sont obtenues en reprogrammant des cellules adultes différenciées pour les faire revenir à un état de cellule capable de se différencier en n'importe quelles autres cellules. Elles permettent donc d'obtenir des cellules souches hématopoïétiques adultes capables de se différencier en cellules sanguines humaines fonctionnelles. Cette avancée technologique fait l'objet d'un brevet international. A terme, elle permettra d'obtenir des cellules compatibles avec tout une partie de la population. Ces cellules pourront alors être stockées et être à disposition pour un traitement immédiat.

Le projet RESCUE permet de progresser dans cette longue démarche vers les premières applications cliniques. La preuve de concept ayant été apportée chez la souris, nous chercherons à confirmer la possibilité de générer un tissu hématopoïétique humain fonctionnel à partir d'iPS dans un modèle préclinique « gros » animal. Le modèle utilisé est le mini-porc, en raison de sa proximité physiologique avec l'humain et de la maîtrise de ce modèle préclinique à l'IRSN.

Le programme scientifique du projet est décomposé en 5 étapes permettant aux partenaires du projet d'atteindre l'objectif en 3,5 ans :

Etape 1 : Etablissement d'une banque d'hiPSC

La PME Phenocell est en charge de cette tâche. C'est une société de recherche et développement spécialisée dans la découverte de médicaments à l'aide de cellules somatiques dérivées d'iPSC. Cette banque d'hiPSC correspond à la production et le stockage de plus d'un milliard de cellules humaines parfaitement caractérisées qui seront à disposition pour la durée du projet.

Etape 2 : Production de greffons pour le traitement de gros animaux

Cette deuxième tâche doit permettre de passer de conditions de culture cellulaire en laboratoire aux conditions de production « semi-industrielle » dans une unité de production de médicaments de thérapie innovante (EFS-ABG, Etablissement Français du Sang – Atlantic Bio GMP). L'EFS-ABG est leader national dans la production de cellules souches pluripotentes à usage clinique, il réalise la production à une échelle permettant la greffe chez plusieurs animaux d'au moins 5kg. C'est au cours de cette tâche que seront définies les conditions de congélation et de décongélation des greffons afin que ceux-ci conservent leur capacité à régénérer l'hématopoïèse.

Etape 3 : Potentiel de reconstitution hématopoïétique

La troisième tâche du projet consiste à contrôler la qualité des greffons humains préalablement à la greffe chez l'animal. Nous chercherons à obtenir le produit cellulaire le plus pur, nous vérifierons notamment l'absence de « contamination » du produit final de thérapie cellulaire par des cellules souches pluripotentes. La vérification s'appuiera sur différentes techniques sensibles comme la cytométrie, l'immunofluorescence, la polymerase chain reaction (PCR) et le caryotypage. Au cours de cette tâche la conservation du potentiel hématopoïétique du greffon suite à sa congélation et décongélation seront contrôlées.

Etape 4 : Reconstitution hématopoïétique humaine chez le cochon

C'est au cours de cette tâche que seront réalisés les greffes de cellules souches hématopoïétiques humaines issues de la banque d'hiPSC. Les équipes du projet évalueront la reprise de l'activité hématopoïétique humaine, en comparant deux groupes d'animaux. Le premier groupe recevra un greffon de cellules souches hématopoïétiques, utilisé classiquement chez l'homme (issu du sang placentaire). Le second groupe d'animaux recevra un greffon de cellules souches hématopoïétiques humaines issues d'hiPSC.

Etape 5 : Evaluation in vivo du greffon et effet secondaire

L'objectif de cette tâche sera de caractériser la reconstitution hématopoïétique humaine chez l'animal et de vérifier que le greffon génère une hématopoïèse humaine complète et fonctionnelle. D'autre part nous nous assurerons de l'absence de signes de rejet de greffe et d'effets indésirables consécutif de la greffe.

Les laboratoires : LRMed