Stratégie réglementaire du développement des thérapies géniques dans l’UE 

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La thérapie génique de 1960 à nos jours

L’origine de la thérapie génique repose sur la connaissance approfondie de la génétique à la fois chez les eucaryotes, les procaryotes et les virus. Les premières découvertes ont eu lieu dès la fin du XIXème siècle et ont mené au milieu du XXème siècle à l’identification de l’ADN en tant que matériel génétique et à la mise au jour des grands mécanismes de la génétique. Oswald Avery a notamment observé en 1944 que des segments de gènes pouvaient être transférés dans l’ADN de bactéries et ainsi conduire à un organisme génétiquement modifié : c’est le principe de la transduction, c’est-à-dire le transfert de matériel génétique d’un organisme vers un autre (3).
En 1961, Walaw Szybalski réalise le premier transfert génétique vers des cellules humaines et émet l’hypothèse que les gènes sont transférés via l’intermédiaire d’un virus. Quelques années plus tard, Stanfield Rogers et Peter Pfuderer démontrent cette preuve de concept en transductant le virus de la mosaïque du tabac préalablement modifié à des plants de tabac. L’étude se révèle efficace et pousse les deux chercheurs à mener un essai de thérapie génique chez l’homme. Ils utilisent le virus du papillomavirus pour intégrer le gène de l’arginase dans le génome de deux patientes souffrant d’hyperargininémie congénitale. Cet essai s’est malheureusement révélé inefficace car l’ARN viral ne codait finalement pas pour la séquence génique recherchée et n’a par conséquent eu aucune répercussion clinique (4).
Dans les années 1970, Theodore Friedman et Richard Roblin identifient le potentiel intérêt de l’incorporation de matériel génétique dans l’ADN de cellules humaines pour traiter des maladies héréditaires monogéniques. L’insertion du gène défaillant via l’intermédiaire d’un rétrovirus dans le noyau de cellules à longue durée de vie pourrait avoir un impact clinique curatif durable (5). En revanche, les deux chercheurs s’opposent ouvertement à la poursuite du développement de la thérapie génique impliquant des humains dans une publication datée de 1972. Ils estiment que de tels essais ne peuvent être menés chez l’homme pour trois motifs : la compréhension des processus de régulation et recombinaison géniques dans les cellules humaines est insuffisante, la connaissance du lien de cause à effet entre le déficit moléculaire et la pathologie génétique est rudimentaire, et enfin l’information concernant les effets adverses à court et à long terme sont inconnus. Pour ces raisons, ils réclament que le développement et l’application clinique de ces nouvelles thérapies soient encadrés pour pouvoir à terme apporter un bénéfice thérapeutique aux patients (6).
Quelques années plus tard, Martin Cline a défrayé la chronique en initiant sans autorisation préalable un essai clinique utilisant un virus à ADN recombinant, c’est-à-dire auquel on a ajouté une séquence génétique d’intérêt. Il cherchait à montrer l’intérêt de cette technique chez des patients atteints de β-thalassémie, une maladie génétique liée à la mutation du gène de la β- globine, qui se manifeste par une sévère anémie. En insérant ce gène dans des cellules souches issues de la moelle osseuse, Martin Cline a démontré le succès de l’utilisation d’un vecteur viral à ADN recombinant, bien qu’interdit par les comités d’éthique des hôpitaux où ont eu lieu les essais (7).
En 1989, Steven Rosenberg obtient l’autorisation de réaliser la première étude clinique impliquant l’insertion d’un gène extrinsèque au génome humain pour traiter des patients atteints de mélanome métastatique. Après avoir extrait des lymphocytes capables d’infiltrer la tumeur, il transfère dans le noyau de ceux-ci le gène codant pour le facteur de nécrose des tumeurs (TNF) en utilisant un rétrovirus comme vecteur. Il réinjecte ensuite les cellules modifiées ex vivo aux patients et démontre que la tumeur ne s’est pas davantage développée au niveau du site d’injection. Bien que les patients traités aient subi une ablation de la tumeur trois semaines après l’injection et que par conséquent les effets à long terme n’aient pu être évalués, les résultats de cet essai se sont révélés encourageants et prometteurs (4).
Les années 1990 ont ensuite vu grandir le nombre d’essais cliniques de thérapie génique. Les techniques in vivo et ex vivo d’insertion des gènes ont été mises au point et la compréhension des conséquences métaboliques de cette nouvelle technologie améliorée. Cependant, les études menées n’ont pas toujours été efficaces et de nombreux cas de pharmacovigilance ont été reportés, tels que des génotoxicités, la destruction auto-immune des cellules génétiquement modifiées, des réactions liées aux vecteurs viraux (notamment leucémies).
Dans le même temps, l’accroissement des connaissances scientifiques a permis de réaliser les premières expériences de recombinaison d’un récepteur antigénique. Steven Rosenberg et Zelig Eshhar ont mis au point un récepteur chimérique dirigé vers le mélanome humain. La réponse antitumorale s’est avérée minime, et il a fallu une vingtaine d’années aux chercheurs pour perfectionner le complexe protéique du récepteur antigénique capable de déclencher une réponse thérapeutique suffisante.
Malheureusement, l’engouement pour ces thérapies innovantes a été freiné en 1999 à la suite de la mort tragique de Jesse Gelsinger. Le système immunitaire du jeune homme impliqué dans une étude clinique a immédiatement réagi après l’administration du vecteur viral et il est décédé quatre jours plus tard des défaillances irréversibles de plusieurs organes. Cet accident lié directement au virus utilisé a conduit au développement dans les années 2000 de nouveaux vecteurs plus efficaces et plus sûrs, permettant aussi de cibler un plus large panel de pathologies (4).
En 2003, la Chine est le premier pays à autoriser la mise sur le marché d’un médicament de thérapie génique. Gendicine® est un adénovirus recombinant mis au point pour exprimer la protéine p53 chez des patients cancéreux dont le gène est muté. Ce produit a la particularité d’avoir été approuvé par les autorités chinoises sans mener d’étude de phase III lors du développement.
L’Agence Européenne du Médicament (EMA) a approuvé à son tour la première thérapie génique en 2012, avec la mise sur le marché de Glybera®, indiqué dans le traitement du syndrome monogénique héréditaire de déficit en lipoprotéine lipase. Bien que cette arrivée sur le marché européen ait été une petite révolution dans le milieu médical, le médicament a été retiré en 2017 pour des raisons commerciales. Il était en effet indiqué dans une maladie ultra-rare touchant un patient sur un million (8).

La thérapie génique en Europe en 2019

Au vu des résultats cliniques encourageants, l’intérêt pour les thérapies géniques est grandissant. Les laboratoires pharmaceutiques se tournent vers cette technologie prometteuse et soutiennent de plus en plus les projets de recherche académique. Ils y voient le moyen de cibler des conditions jusque-là incurables ou de proposer de nouvelles lignes de traitement pour les patients résistant aux thérapies actuelles.

Études cliniques en cours

Aujourd’hui, environ 700 essais cliniques de thérapie génique sont en cours à travers le monde. Plus de la moitié ont lieu aux Etats-Unis alors qu’on en compte une trentaine en France (8). En 2017, la majorité de ces études (65 %) visaient à traiter des patients atteints de cancers via différentes stratégies : insertion d’un gène suppresseur de tumeur (par exemple le gène p53), immunothérapie, virothérapie oncolytique (virus doté de propriétés lytiques dirigé vers les cellules tumorales), gène codant pour une enzyme délivrée via une prodrogue… Les organes visés sont variés, comprenant entre autres les poumons, la peau, le système nerveux et les composants hématologiques.
Les maladies monogéniques héréditaires sont également la cible d’essais cliniques de thérapie génique. Le transfert stable du gène fonctionnel défaillant vers le noyau de cellules souches permet de corriger à long terme le dysfonctionnement résultant de ce déficit. Cette technique est par exemple utilisée pour traiter la β-thalassémie, la dystrophie musculaire de Duchenne ou encore l’hémophilie. Par ailleurs deux autres aires thérapeutiques, la cardiologie et l’infectiologie, sont mises à l’essai. La première met essentiellement en œuvre l’angiogenèse thérapeutique dans le but d’augmenter le flux sanguin vers les tissus ischémiques. Pour la seconde, les infections par le VIH font l’objet de la majorité des études. Enfin, l’efficacité des médicaments issus du génie génétique est aussi testée dans d’autres indications telles que les maladies neurologiques, oculaires ou inflammatoires (9).
Concernant les CAR-T cells, plus de 200 études cliniques ont été conduites dans le monde depuis la fin des années 1990, avec une percée majeure ces dix dernières années dans le traitement des cancers hématologiques. Cependant, la répartition géographique des essais est inégale, puisque 90% d’entre eux ont lieu aux Etats-Unis et en Chine, contre moins de 10% en Europe, se concentrant au Royaume-Uni, en Allemagne et en France. Précisons par ailleurs que tous ces programmes cliniques n’ont pas été concluants et qu’un certain nombre ont échoué à cause d’effets indésirables sévères, voire létaux (10).
Soulignons cependant que la plupart des essais cliniques de thérapie génique sont à un stade de développement précoce. Ce sont des études de phase I ou I/II qui sont en premier lieu dédiées à évaluer la sécurité des traitements testés. Les essais de phase III, qui ont pour but de mesurer l’efficacité du médicament par rapport à un traitement de référence ou un placebo, représentent moins de 4% des études cliniques en cours (9).

Pathologies ciblées par les CAR-T cells

Kymriah® et Yescarta® ciblent des pathologies associées au dysfonctionnement de la lignée cellulaire lymphoïde. Dans la leucémie lymphoblastique aiguë, le lymphome diffus à grandes cellules B et le lymphome médiastinal primitif à grandes cellules B, les lymphocytes B ou leurs précurseurs prolifèrent de façon excessive suite à des mutations génétiques. Ces deux médicaments sont indiqués en dernière ligne de traitement dans les formes réfractaires ou la rechute de ces pathologies cancéreuses.

Leucémie aiguë lymphoblastique

Kymriah® est indiqué chez les enfants et jeunes adultes jusqu’à 25 ans atteints de leucémie aiguë lymphoblastique à cellules B réfractaire, en rechute après greffe ou après la deuxième rechute ou plus (14).
La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est une pathologie affectant les lymphocytes B. Ce type de cancer est dû à une mutation génétique des cellules souches entraînant la prolifération des blastes lymphoïdes, cellules précurseurs des lymphocytes B et T. La concentration sanguine de ces cellules non différenciées est alors anormalement élevée.

Epidémiologie

La LAL est une maladie rare avec 1,28 cas pour 100 000 individus en Europe. Elle touche essentiellement les enfants, avec 60% des cas recensés et un pic d’incidence entre 2 et 5 ans. C’est le type de cancer le plus fréquent dans la population pédiatrique. L’incidence de cette pathologie est bimodale, puisqu’elle touche également les adultes de plus de 60 ans. La progression de la maladie est extrêmement rapide et peut être fatale en quelques semaines ou mois. Le taux de survie a nettement progressé chez les enfants grâce aux traitements actuels, passant de 10% dans les années 1970 à plus de 80% aujourd’hui, mais reste élevé chez les très jeunes enfants (50%) et les adultes (35%).

Causes

La prolifération anormale des cellules B non différenciées est liée à des altérations génétiques. Les chercheurs ont identifié la mutation de gènes codant pour les régulateurs de la transcription des cellules lymphoïdes. Les facteurs de régulation étant enrayés, la cellule continue de se diviser alors qu’une cellule saine serait en apoptose. Les raisons de cette mutation n’ont pas été clairement identifiées mais pourraient être attribuées à des facteurs environnementaux, tels que l’exposition à des radiations ou un traitement antérieur par chimiothérapie, ou bien à des facteurs génétiques, les individus porteurs du chromosome de Philadelphie (anomalie chromosomique acquise des cellules hématopoïétiques) étant plus à risque de développer une LAL.

Symptômes

Le nombre de cellules blastiques étant élevé, cela entraîne une diminution de la concentration sanguine en globules rouges et plaquettes. Par conséquent, le patient souffre des symptômes de l’anémie (fatigue, pâleur, essoufflement) et d’un risque accru de saignement. Par ailleurs, les blastes n’ont pas les mêmes fonctions immunitaires que les lymphocytes matures, le risque infectieux est donc plus élevé. Enfin, les ganglions lymphatiques sont hypertrophiés et les os et articulations peuvent être douloureux. La LAL se complique par l’infiltration des cellules leucémiques dans les organes, notamment le système nerveux central.

Diagnostic

Pour poser le diagnostic, on pratique généralement une formulation sanguine complète. C’est une analyse qualitative et quantitative des cellules sanguines (lymphocytes, globules rouges et plaquettes) qui permet de repérer les cellules anormales. Une ponction de la moelle osseuse peut également être envisagée pour déceler les cellules leucémiques.

Traitements existants

Pour traiter la LAL, les médecins ont recours à la chimiothérapie, associant classiquement des corticostéroïdes, une anthracycline (agent intercalant) et de la vincristine (inhibiteur de la polymérisation du fuseau mitotique). Les patients porteurs du chromosome de Philadelphie peuvent également être traités par des inhibiteurs de la tyrosine kinase (posatinib, dasatinib). Pour les adultes réfractaires ou en rechute, des anticorps monoclonaux (blinatumomab et inotozumab) peuvent être prescrits. Enfin, la greffe de cellules souches offre la plus grande chance de rémission lorsqu’un donneur compatible est disponible. Malgré ces traitements, les chances de rémission chez les patients en rechute ayant déjà subi une greffe de cellules souches sont faibles (15–18).

Lymphome diffus à grandes cellules B

Kymriah® et Yescarta® sont indiqués pour le traitement des patients adultes atteints de lymphome diffus à grandes cellules B (LDGCB) réfractaire ou en rechute, après au moins deux lignes de traitement systémique (17,19).
Le LDGCB est un groupe hétérogène de cancers liés à la prolifération et la différenciation anormale des cellules B matures. Leur croissance rapide résulte en une ou plusieurs masses néoplasiques prenant généralement source dans le réseau lymphatique puis infiltrant les organes et tissus. La localisation de la tumeur et les facteurs moléculaires variables rendent cette maladie très disparate.
Précisons que le lymphome folliculaire est considéré, d’après l’Organisation Mondiale de la Santé, comme un sous-type de lymphome diffus à grandes cellules B. Se développant lentement, les cellules tumorales sont localisées dans le système lymphatique et se regroupent en follicules, d’où le nom de la pathologie. Les études cliniques de Kymriah® et Yescarta® ont inclus des patients souffrant de ce sous-type de lymphome ; mais pour éviter toute redondance, le lymphome folliculaire n’est pas mentionné dans l’indication du médicament (19).

Epidémiologie

Bien que ce soit une maladie rare (3,44 cas / 100 000 individus en Europe en 2014), le LDGCB est le type le plus fréquent de lymphome. La probabilité d’être touché par cette pathologie augmente avec l’âge, avec un pic d’incidence autour de 70 ans. La survie à 5 ans est estimée à 60% chez les patients traités, alors que les patients non traités survivent moins d’un an.

Causes

Bien que l’étiologie du LDGCB soit inconnue, l’immunosuppression (maladie auto-immune, iatrogénie) ou l’exposition à des radiations ou substances chimiques peuvent être attribuées à la survenue de la maladie. Certains sous-types sont également associés au virus d’Epstein-Barr, un analogue du facteur de nécrose tumorale TNF. Ces facteurs de risque génèrent des mutations génétiques responsables de la dérégulation de la prolifération cellulaire : activation des gènes oncogènes (BCL2, BCL6, MYC), inactivation des gènes suppresseurs de tumeurs (p53, INK4) et inactivation des facteurs de transcription (OCT1, OCT2). En conséquence, les cellules B prolifèrent anormalement dans l’organisme.

Symptômes

Les symptômes associés au LDGCB sont très hétérogènes puisqu’ils dépendent du site infiltré et du stade de progression de la maladie. En premier lieu les ganglions lymphatiques sont dilatés et douloureux. Ensuite les symptômes diffèrent selon les organes et tissus touchés (os, encéphale, moelle épinière, testicules, tube digestif, peau). Des éléments associés aux cellules B, telles que la fièvre, les sueurs nocturnes ou la perte de poids sont également fréquents.

Diagnostic

Une excision chirurgicale de la tumeur ou des ganglions lymphatiques est nécessaire pour diagnostiquer le LDGCB. Une analyse morphologique des cellules malignes est pratiquée sur l’échantillon extrait, ainsi qu’une investigation moléculaire et phénotypique pour identifier le traitement le plus adapté aux caractéristiques de la tumeur.

Traitements existants

La première ligne de traitement standard consiste en une chimiothérapie combinée comprenant : cyclophosphamide (agent alkylant), vincristine (inhibiteur de la polymérisation du fuseau mitotique), anthracycline (agent intercalant), corticostéroïde et éventuellement rituximab (anticorps monoclonal anti-CD20). Malheureusement, les résultats à long terme de cette association médicamenteuse sont insuffisants chez 30 à 50% des patients. La greffe de cellules souches autologues est la seconde option thérapeutique envisageable. Cependant, la moitié des patients ne sont pas éligibles à cause de leur âge ou de comorbidités et parmi ceux bénéficiant d’une greffe, 60% rechutent à la suite de l’intervention (17,20,21).

Lymphome médiastinal primitif à grandes cellules B

Yescarta® est indiqué pour le traitement des patients adultes atteints de lymphome médiastinal primitif à grandes cellules B (LMPGCB) réfractaire ou en rechute, après au moins deux lignes de traitement systémique (19).
Cette pathologie est un type de LDGCB à évolution rapide et agressive. Elle prend naissance dans le thymus ou les ganglions lymphatiques du médiastin (région située dans le thorax qui sépare les poumons et comprend le cœur, l’œsophage et la trachée). L’extension de la tumeur thoracique peut être associée à une sclérose des tissus environnants.

Epidémiologie

Le LMPGCB représente 6% des LDGCB. Ce type de lymphome touche majoritairement des patients âgés de 30 à 40 ans, avec une incidence plus forte chez les femmes. En 2016, le taux de survie à 5 ans était de 85% chez les moins de 60 ans.

Causes

Comme pour le LDGCB, aucun facteur de risque spécifique n’a été identifié. Néanmoins, des éléments génétiques et environnementaux sont mis en cause dans le processus de mutation des gènes de régulation de la transcription : la co-expression de gènes oncogènes (BCL6) et de facteurs de transcription (IRF4) conduit à la prolifération anormale des cellules malignes.

Symptômes

Les symptômes associés aux cellules B (fièvre, sueurs nocturnes, perte de poids) sont retrouvés dans cette pathologie. En plus, la présence d’une masse volumineuse dans le thorax provoque toux, essoufflement, douleur thoracique, voire un syndrome de compression de la veine cave supérieure qui se manifeste par des maux de tête, des étourdissements, un évanouissement et une enflure ou une rougeur de la face, du cou et de la partie supérieure des bras.

Diagnostic

La présence d’une masse médiastinale antérieure constitue le principal argument clinique dans le diagnostic du LMPGCB. Une biopsie de la masse tumorale ou des ganglions lymphatiques pour l’investigation histopathologique, immunophénotypique et génétique des cellules cancéreuses est indispensable à la confirmation du diagnostic.

Traitements existants

Comme pour le LDGCB, cyclophosphamide, vincristine, anthracycline, corticostéroïde et éventuellement rituximab sont indiqués en première ligne de traitement. Malgré cette multithérapie, une progression continuelle de la maladie est encore observée chez la plupart des patients. Suite à la chimiothérapie, il est également possible de pratiquer une radiothérapie ciblée sur la masse thoracique. Enfin, pour les patients éligibles, une greffe de cellules souches est envisagée en dernier recours, mais les bénéfices de cette intervention sont bien souvent limités (19,21–23). Bien qu’exprimées sous différentes formes cliniques, ces pathologies cancéreuses sont associées à des mutations de la même lignée cellulaire. Le développement d’un médicament dirigé spécifiquement contre celle-ci s’est donc imposé et s’est traduit sous la forme de CAR-T cells.

Mécanisme d’action des CAR-T cells

Les CAR-T cells sont des lymphocytes T ayant subi des manipulations génétiques pour exprimer un récepteur capable de cibler spécifiquement les cellules malignes dans les leucémies et lymphomes précédemment décrits. En administrant ces cellules modifiées ex vivo, on fait appel aux fonctions du système immunitaire pour éliminer la tumeur.

Organisation du système immunitaire

Les acteurs du système immunitaire

Le système immunitaire est doté d’une large gamme de cellules ayant acquis des propriétés spécifiques pour lutter contre les éléments pathogènes ayant infiltré l’organisme. Les cellules de l’immunité ont toutes la même origine : elles proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse.
Ces cellules progénitrices totipotentes prolifèrent et se différencient lors de la leucopoïèse en trois lignées distinctes (Figure 4) :
– La lignée lymphoïde ;
– La lignée myéloïde, elle-même divisée en lignée monocytaire et granulocytaire.

Table des matières

Introduction
PARTIE I : Intérêts thérapeutiques des CAR-T cells
1. Généralités sur la thérapie génique
1.1. Définition
1.2. La thérapie génique de 1960 à nos jours
1.3. La thérapie génique en Europe en 2019
2. Pathologies ciblées par les CAR-T cells
2.1. Leucémie aiguë lymphoblastique
2.2. Lymphome diffus à grandes cellules B
2.3. Lymphome médiastinal primitif à grandes cellules B
3. Mécanisme d’action des CAR-T cells
3.1. Organisation du système immunitaire
3.2. Implication du système immunitaire dans les mécanismes antitumoraux
3.3. Paradigme du récepteur CD19 dans le traitement des hémopathies malignes à cellule B
3.4. Mécanisme d’action de Kymriah® et Yescarta®
4. Conception et administration des CAR-T cells
4.1. Vectorisation du gène médicament
4.2. Préparation des CAR-T cells
5. Résultats cliniques de l’usage des CAR-T cells
5.1. Des traitements prometteurs
5.2. Limites d’utilisation
PARTIE II : Stratégie réglementaire du développement des thérapies géniques dans l’UE 
1. Prérequis sur la réglementation européenne
1.1. L’Agence Européenne du Médicament
1.2. Définitions réglementaires
1.3. Aspects réglementaires des essais cliniques
1.4. Schémas de développement clinique
1.5. Autorisations requises pour mener un essai clinique de thérapie génique
2. Ressources mises en place par l’EMA pour répondre aux besoins de l’émergence des thérapies géniques
2.1. Le CAT
2.2. La dénomination ATMP
2.3. Le schéma PRIME
2.4. La désignation orpheline
2.5. Les Conseils Scientifiques
3. Accès au marché des médicaments de thérapie génique
3.1. La procédure d’enregistrement centralisée
3.2. Les procédures d’accès précoce au marché
4. Activités réglementaires post-AMM
4.1. Les Mesures post-AMM
4.2. Le Plan d’investigation pédiatrique (PIP)
5. Résumé des stratégies réglementaires de Kymriah® et Yescarta®
Conclusion
Bibliographie
Annexes

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