Transcript Thérapie cellulaire des maladies musculaires : bases, aspects réglementaires, essais cliniques

Thérapie cellulaire des maladies
musculaires : bases, aspects
réglementaires, essais cliniques
Faculté de Pharmacie
Paris,28 Mars 2008
JT Vilquin, Inserm U582
BTR/AFM
Statut de cellule souche: définitions
• Cellule Souche: capable de s’auto-renouveller et de
donner naissance à au moins une lignée cellulaire
différenciée
• Totipotente: donne toutes les lignées cellulaires (ex:
oeuf fertilisé)
• Pluripotente: donne la quasi-totalité des lignées
cellulaires (ex: blastocyste, cellule ES)
• Multipotente: donne plusieurs lignées cellulaires (ex:
cellule hématopoïétique)
• Progéniteur: donne un petit nombre de lignées (ex:
cellule satellite musculaire)
• Caractérisation: phénotypique et/ou fonctionnelle
U582
Cellules souches adultes: la
chûte de certains dogmes
1) Présence de cellules souches dans
des tissus hautement différenciés
2) Potentiel inattendu de certains
précurseurs tissulaires
3) Migration, attraction, et commande de
réparation à distance
4) Réparation par substitution tissulaire
U582
Utilisations
potentielles
des cellules
souches...
Donovan PJ et al.,
Nature 2001, 414,
92-97
U582
Essais en développement...
•
•
•
•
•
•
•
Cartilage
Cerveau
Cœur
Foie
Hématopoïèse
Immunité
Muscle
squelettique
•
•
•
•
•
•
•
Os
Pancréas
Peau
Rétine
Tendons
Vaisseaux
...
U582
Notion de « niche » de développement
(éducation des cellules souches)
Sprading A et al., Nature 2001, 414, 98-104
U582
Modalités de thérapie cellulaire
• « Réparer, restaurer, corriger, modifier une
fonction organique ».
• Cibles: tissus « solides » ou « liquides »
Autologue
Donneur = Receveur
Autologue
Modification cellulaire
Donneur = Receveur
Hétérologue
Donneur ≠ Receveur
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Thérapie cellulaire autologue
• S’il est possible de transférer des
cellules d’un territoire à l’autre
• Avantage: Pas de rejet
immunologique
• Inconvénient: gène « morbide »
conservé
• Exemples: DMOP, DMFSH,
Infarctus, sphincters, greffes de
peau
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Thérapie cellulaire autologue avec modification
Correction génique
temporaire ou définitive
Sécrétion d’un produit
thérapeutique
• S’il est possible d’amplifier les
cellules. Si une correction est
faisable, identifiée
• Avantage: cellules du donneur
• Inconvénients: manipulations de
gènes; production, sécurité,
utilisation clinique
• Exemples: épidermolyse bulleuse,
myosites, enfants-bulles, DMD
Amélioration des
propriétés biologiques
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Thérapie cellulaire hétérologue
• Si les cellules du donneur ne
sont pas accessibles,
modifiables, fonctionnelles
• Avantage: génôme non
morbide, capacités
régénératives
• Inconvénients: immunogénicité,
sécurité virale
• Exemples: DMD, greffes de
moelle…
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Types cellulaires utilisables en
Cardiologie, preuves de concept,
essais cliniques
Insuffisance cardiaque: données médicales, sociales,
économiques
• Patients:
• 4.5 millions / USA, > 500 000 Nouveaux cas / an
• 500 000 / France, > 100 000 nouveaux / 32 000 morts / an
• 40-60 % : Origine ischémique (infarctus du myocarde)
• Prognostic: sombre (« number one killer »)
• Recherche:
» Transplantation cellulaire pour réparation cardiaque
1992
1993
1994
1996
1998
Chiu
Field
Field
Satellite
C2, AT-1
Cmx
Field, ES Taylor
Murry, Mb Mb
2001
Menasché, hMb
Hamano, hBM
Orlic, mBM
2003
2006
Many
Hagège
MSCs
hMb / Phase II
U582
Types cellulaires cardiaques (minimaliste!)
Cardiomyocytes
-> Contractilité
Cellules
endothéliales
-> Perfusion
Cellules souches
cardiaques
-> Renouvellement
Tissu conjonctif
-> Elasticité
C
y
t
o
k
i
n
e
s
U582
Cellules candidates, essais
Cell type
Expected
Stage
Embryonic SC
Cardiomyogenesis
Res, Pre-Clin
Cardiomyocyte
Cardiomyogenesis
Res
Cardiac SC
Cardiomyogenesis
Res
Mesenchymal SC Cardiomyogenesis, Support, Remodeling Pre-Clin, Ph I
Hematopoietic SC
Angiogenesis
Ph I, Ph II
BM cells
Support, Angiogenesis
Ph I, Ph II
Myoblast
Support, Angiogenesis, Remodeling
Ph I, Ph II
Endothelial
Angiogenesis
Ph I
Smooth muscle
Support, remodeling
Res
U582
Indications et voies de délivrance
CAB G
Indication
Time for
Direct
culture
injection
Catheter
Acute MI
No
No
No
Yes
Chronic MI
Yes
Yes
Yes
Yes
Idiopathic CHF
Yes/No
Yes
Yes/No
Yes
Temps de culture requis: cellules adhérentes autologues:
myoblastes, CSMs, cellules endothéliales
Pas de temps nécessaire: cellules allogéniques de banques: CSE,
CSMs, myoblastes…
Pas de temps nécessaire : CSHs, MO complète, cellules mobilisées
U582
Potentiel
cardiomyogénique des
cellules souches
embryonnaires (ES)
- ES
+ ES
Hodgson et al.,
AJP 2004, 287,
471-479
U582
(Ménard et al., Lancet 2005)
Cellules souches embryonnaires
• + Avantages
– Restaurent histologie et fonction
– Possibilité de mise en banque
• - Problèmes
– Tumorogénicité - Instabilité - Contrôle qualité
– Immunogénicité
– Obtention
• Mécanismes
– Intégration au tissu hôte
U582
Cellules souches cardiaques
• The post-natal heart contains a myocardial stem cell population.
Hierlihy et al., FEBS letters 530, 239-243, 2002
• Cardiac progenitor cells from adult myocardium: homing,
differentiation, and fusion after infarction.
H. Oh et al., PNAS Oct 2003, 100, 12313-12318.
• Isl1 identifies a cardiac progenitor population that proliferates
prior to differentiation and contributes to a majority of cells to the
heart.
C-L Cai et al., Developmental Cell 5, 877-889, 2003.
• Postnatal isl1+ cardioblasts
cardiomyocyte lineages.
enter
fully
differentiated
Laugwitz KL et al., Nature 2005;433:647-53.
• C-kit+ cells? Other sources?
• Cardiac mesangioblasts?
U582
Cellules Islet-1+
Comment utiliser les cellules
souches cardiaques?
- Islet-1+ dans cœur néonatal
et jeune adulte / souris
- Approx. 300 cellules / coeur
- Disparition autour de 7 mois
chez la souris
- Absentes du cœur humain
adulte
-> Quel statut clinique ?
Collaboration: Leducq Foundation / CaPTAA
Cœur nouveau-né, cellules Islet-1+
(P. Khattar, 2006)
U582
Cellules de la moelle osseuse
Cellules mononucléées
Adipoblaste
Chondroblaste
Ostéoblaste
Fibroblaste
Myoblaste
MSC
HSC
Angioblaste ?
Cardioblaste?
Angioblaste
(CD34+)
Immunomodulation
Soutien stromal
U582
Moelle non fractionnée: Phases I
• 22 essais. 450 patients, diverses indications (IM aigu ou
chronique, IC stade terminal).
• Différentes voies d’administration (épicardiale,
intracoronaire, sinusale, endocavitaire (NOGA)).
• Hamano 2001, Assmus 2002, Strauer 2002, Fuchs 2003, Li 2003,
Perin 2003, Tse 2003, Chen 2004, Fernandes 2004, Galinanes
2004, Kuethe 2004, 2005, Schachinger 2004, Silva 2004, Vicario
2004, Vilasboas 2004, Wollert 2004, Oakley 2005, Brehm 2006,
Fuchs 2006, Ge 2006, Mocini 2006.
• Résultats encourageants: amélioration de FEVG,
perfusion, contractilité régionale
• Faisable, sûr.
U582
Moelle fractionnée: Phases I
• 10 essais. 129 patients, diverses indications. Deux voies
principales (subépicardiale, intracoronaire).
• Progéniteurs circulants (mobilisation G-CSF, CD34+,
CD133+, ou cellules souches mésenchymateuses.
• Stamm (133) 2003; Kang (CPC+34) 2004; Klein (133) 2004;
Nagamine (34) 2004; Ozbaran (CPC) 2004; Pompilio (CPC+133)
2004; Stamm (133) 2004; Arguero (CPC)2006; Katritsis (MSC)
2006; Klein (133) 2007.
• Résultats encourageants: amélioration
perfusion, contractilité régionale.
de
FEVG,
• Faisable, sûr. Incidence accrue d’évènements coronaires.
U582
Les CSH ne remplacent pas le tissu cardiaque
Chien KR, Nature 2004, 428, 607-608
U582
Cellules de moelle: Phases I/II-II
• 7 essais cellules non fractionnées, 592 patients. De
60x106 à 25x108 cellules, suivi 3 à 18 mois.
• 1 essai avec cellules 133+.
• 3 essais après mobilisation au G-CSF.
• Assmus 2006 (TOPCARE-CHD), Hendrickx 2006, Janssens 2006,
Lunde 2006 (ASTAMI), Meluzin 2006, Meyer 2006 (BOOST),
Schachinger 2006 (REPAIR-AMI): unfractionated BM cells.
• Bartunek 2005: CD133+ cells.
• Ince 2005 (FIRSTLINE-AMI), Ripa 2006 (STEMMI), Zohlnhofer 2006
(REVIVAL-2): G-CSF mobilized cells.
• Faisable, peu d’effets secondaires. Résultats mitigés, peu
ou pas d’augmentation de la FEVG. Résultats dépendent
de l’indication, l’âge et la taille de la lésion, le nombre de
cellules… Cohortes limitées.
U582
Cellules hématopoïétiques ou mésenchymateuses
• + Avantages
– Disponibilité extemporanée
– Origine autologue
• - Problèmes
– Caractérisation fine des populations
– Pas de différenciation cardiaque
– Calcifications et infarctus rapportés (animaux)
• Mécanismes
– Supports de la régénération et de l’angiogénèse.
Incomplètement décrit / compris.
U582
Cellules MSC-like du tissu adipeux
(stromal vascular fraction)
Adipoblastes
Cellules endothéliales (34+, 13+,
31+, VWF)
Cellules musculaires
Cellules Hématopoïétiques
(methylcellulose)
Cellules cardiomyogeniques ?
Régénération musculaire squelettique
Cellule
Satellite
Basal
Lamina
Myoblastes
Myotube
Fibre musculaire
U582
Cellules satellites, myoblastes,
auto-renouvellement (Partridge
et Beauchamp)
Implication de cellules
extra-basales dans la
myogénèse (Rudnicki)
Incorporation de myoblastes (Souris)
INSERM-Institut de Myologie
Expression de la myosine squelettique rapide, 2 mois
Tissu cicatriciel
Muscle squelettique
U582
Cardiaque
Myosine 
cardiaque
Squelettique
Coupes seriées
Cardiaque
Myosine
rapide
squelettique
Squelettique
INSERM-Institut de Myologie
U582
Remodelage de cicatrice (Mouton, 4 mois)
Contrôle
Myoblastes
(X10)
•Augmentation contenu en élastine (Rat)
Ghostine et al.,
Circulation 2002
AP/HP - INSERM - AFM
Echocardiographie (Fraction d’éjection, Rat)
-Amélioration
fonctionnelle dans
nombreux modèles
-Dépend du nombre de
cellules
- Cumulative avec les
IEC
Pouzet et al.:
Circulation 2000, 102: III210-III215;
Circulation 2001, 104: I223-I228;
ATS 2001, 71: 844-850
De la preuve du concept à l’essai clinique
•Modèles pré-cliniques
•Implantation, différenciation
•Fonction, évolution à long terme
•« Scale-up » en qualité clinique
•Administration à l’Homme
U582
Aspects réglementaires
Demandes auprès
(AFSSAPS, CPP)
de différentes
instances
-Autorisation AFSSAPS (PTC, protocole clinique)
-Dossiers techniques
-Autorisation de recherche biomédicale
-Dossier d’avis du CPP
-Brochure pour l’investigateur
-Protocole
-Autorisations de lieux
Transfert de myoblastes: Essai de Phase I
Phase I: inclusion
• Infarctus du myocarde
• Insuffisance congestive réfractaire
• FE < 35%
• Cicatrice résiduelle akinétique et non-viable, nonrevascularisable, certifiée par écho et PET-Scan
• Indication de pontage en zone viable
AP/HP - INSERM - AFM
Myoblastes, produit de thérapie
cellulaire, et essais cliniques
Méthodes de culture
• Cultures d’explants ou de fibres isolées
• Cultures dissociées (enzymes)
–
–
–
–
Enrichissement (pre-plating)
Croissance sélective (milieu)
Clonage
Tri (FACS/Sorter ou colonnes)
Satellite cells
Single
fiber
Myoblast
U582
Procédé spécifique: caractérisation, préparation, utilisation
de différentes populations (brevet AP-HP, Inserm, AFM; licence MYOSIX)
Biopsie musculaire
MAGIC
FSHD
OPMD
DMD
Myoblastes
(CD56+)
Préparation brute
34+
?
Adipocytes
34Ostéoblastes
Chondrocytes
34+
56+
3434-56-
Process I
Process II
Autre procédé
?
Préparation de cellules pour application clinique
AP/HP - INSERM - AFM
Laboratoire de thérapie cellulaire
Secrétariat - Réception
Monitorings
Sas d’habillage
Corridor des salles blanches
Salle culture cellules adhérentes
Salle culture cellules sanguines
Sas (Entrée et Sortie)
Sas vers contrôle qualité
Salle contrôle qualité
Stockage en cuves d’azote
Protocole global
Hopital
Biopsie
musculaire
Transfert au centre
de thérapie
cellulaire
Laboratoire
Saint-Louis
Eminçage
Culture
Hopital
Transfert au centre
chirurgical
Injection dans la
cicatrice
AP/HP - INSERM - AFM
Biopsie musculaire
Nettoyage de la biopsie
AP/HP - INSERM - AFM
Eminçage fin
AP/HP - INSERM - AFM
Mise en culture, expansions
1 billion cells
AP/HP - INSERM - AFM
Caractérisations cytométriques
CD56
Desmin
HLA-1
CD56+ are: Desmin+, CD10+, CD13+, CD29+, CD44+,
CD49+, CD146+, CD90 +/-, HLAI+, VLA3+, VLA5+, VLA6+
(Note: same cells used in clinical trials for muscular
dystrophies - DMD, OPMD, FSHMD)
U582
Pontage coronaire
Seringues et aiguilles
Injections multiples en zone cicatricielle
Premier patient, données échographiques
Pré-injection
Post-injection (2 mois)
AP/HP - INSERM - AFM
Premier patient, données PET-Scan
Pré-injection
Post-injection
(2 mois)
AP/HP - INSERM - AFM
Evaluation fonctionnelle: suivi : 10.9 mois (5-17.5)
Fonction VG globale
p < 0.02
Contractilité des segments
infarcis injectés (n=22)
35
14
30
12
25
10
20
8
15
6
10
4
5
2
0
0
PreTx
PostTx
PreTx
PostTx
Myotubes formés en zone infarcie (Homme)
Hagège et al., The Lancet 2003, 361: 491-492
Résultats et suivi
10 patients (45.8 ± 11.1 mo.)
-1 décès tardif (non cardiaque) (18 mo. postTx)
-NYHA amélioration (de 2.4 ± 0.5 à 1.7 ± 0.5, p =
0.0007)
-Stabilisation FE (preTx: 24 ± 4% ; FU : 28 ± 8%)
-Admissions pour insuffisance cardiaque: 5 (3 pts)
-Défibrillateurs implantés: 5 pts ; resynchronisation
cardiaque: 2 pts
-Evènements rythmiques: 3 pts (6, 7, 18 mo)
Menasché et al., J Am Coll Cardiol 2004;44:458-63
Phase I Essais par voie épicardique
Auteur
Herreros
Pts
12
Cellules
CABG fonction VG, évolution FU
221 x 106
+
Eur Heart J 2003;24:2012-20.
Siminiak
10
EF : 35% - 53%
4 x 105 -5 x 107 +
Am Heart J 2004;148:531-7.
Dib
24
1 x 107 -3 x 108
3 x 108
Int J Cardiol 2004; 95:S29-34
12
EF : 35% - 42% at 4 mo.
4/10 segments improved
+
Circulation 2005;112:1748-55.
Chachques 20
3m
45
FE : 28% - 36% at 2 y
+
14
FE : 28% - 52%
Approches par cathéter (exemples)
Approche Endoventriculaire
Approche / Sinus Coronaire
Phase I Myoblast transplantation trials - catheters
Auteur
Pts
Cellules
Serruys
15
215x106 EndoVen
2005
Siminiak
Voie Fonction VG, évolution
10
17-100x106 CoroSi
2004
NYHA
12
EF : 3-8% ; 1 arythmia
12
EndoVen
2006
Ince
3m
EF : No improvement; 8/15 arythmias
2005
Gavira
NYHA
FU
12
EF: 35 to 55 %. No arythmia
12
210x106
EndoVen
12
No arythmia
Phase I: conclusions, questions
• Faisabilité de la
production de cellules
• Tolerance de biopsie et
injection
• Indications d’efficacité
(contractilité régionale,
amélioration de
perfusion)
• Contributions relatives
du pontage et de la
transplantation?
• Origine et contrôle des
arythmies?
• Impact réel sur la qualité
de vie?
---> Indications pour un essai de Phase II
U582
MAGIC : Objectifs de l’essai de phase II
Evaluer la sécurité et l’efficacité de deux
doses de myoblastes autologues, par
comparaison à un placébo, dans le
traitement de l’insuffisance cardiaque postischémique
Myoblast Autologous Grafting in
Ischemic Cardiomyopathy
L’essai MAGIC
Conception de l’étude
- Multi-centrique
- Randomisée, double aveugle, contrôlée placebo
- Trois groupes parallèles (n = 97):
 faible dose Mb : 400 ± 100 x 106 cell. (n = 33)
 Haute dose Mb : 800 ± 100 x 106 cell. (n = 30)
 Placebo (milieu) (n = 34)
- Pontage concomitant des segments non
transplantés (excepté pour 8 patients)
L’essai MAGIC
Objectifs
Sécurité
- MACE : Tous décès, IM, IC congestive, mort subite
réssuscitée, choc vasculaire
- Arythmies ventriculaires (Défibrillateurs implantés chez
tous les patients)
Efficacité
- Primaire : Récupération de contractilité de segments
akinétiques, modifications de la FEVG à six mois, à
l’échographie (laboratoire central)
- Secondaire : volumes VG
Temps pour premier EIG (MACE)
High dose group
Low dose group
Placebo group
100
MACE-free survival (%)
90
80
70
60
30 days
50
40
30
20
# at risk
6 months
0
30
33
34
1
24
29
32
High dose vs placebo
p = 0.12
p = 0.87
Low dose vs placebo
p = 0.43
p = 0.09
6
24
20
27
12
20
14
20
18
16
5
17
Months from CABG
24
3
3
8
12
Temps pour première arythmie ventriculaire
High dose group
Low dose group
Placebo group
# at risk Ventricular arrhythmia -free surv ival (%)
100
90
80
70
30 days
60
50
40
6 months
High dose vs placebo
p = 0.30
p = 0.12
Low dose vs placebo
p = 0.20
p = 0.23
30
20
0
30
33
34
1
25
27
33
6
22
24
31
12
19
18
21
18
16
7
14
Months from CABG
24
5
5
6
13
Fraction d’éjection VG
10.0
30
Baseline LVEF (%)
LVEF absolute change (%)
12.540
p=0.71
7.5
p=0.64
20
5.0
10
2.5
0.0
0
N=26
N=27
5.2
3.4
(-4.4;11.0)
(-0.3;12.4)
High dose
High dose
Low dose
Low dose
Data are given as median (interquartile range)
N=30
4.4
(0.2;7.3)
Placebo
Placebo
Volume télé-diastolique VG
mL
mL
240
30
p=0.006
220
20
200
p=0.62
EDV Baseline
absolute EDV
change
180
10
160
0
140
120
-10
100
-20
80
60
-30
40
-40
20
0
-50
N=26
-23.0
(-42.0;0.0)
High dose
High dose
Data are given as median (interquartile range)
N=27
-9.0
(-33.0;25.0)
Low dose
Low dose
N=30
+9.0
(-21.0;28.0)
Placebo
Placebo
Volume télé-systolique VG
mL
mL
0
180
change
absoluteESV
ESVBaseline
160
-10
140
N=26
-18.0
(-34.0;-6.0)
N=27
-12.0
(-29.0;5.0)
N=30
-3.0
(-21.0;11.0)
120
100
-20
80
p=0.008
60
-30
40
p=0.26
20
-40 0
High dose
dose
High
Data are given as median (interquartile range)
Lowdose
dose
Low
Placebo
Placebo
Myoblastes
• + Avantages
– Origine autologue, mise en banque possible
– Obtention et production aisées
– Résistance à l’ischémie
• - Problèmes
– Durée des cultures
– Absence d’intégration et couplage électromécanique
• Mécanismes
– Change le remodelage. Promeut angiogénèse
– Production de cytokines. Effets trophiques?
– Pas de transdifférenciation, ni fusion, ni couplage.
U582
Conclusions - Les essais
•Cellules: production ou récolte possibles
•Approches techniques: faisables, sûres
•Phases I: résultats enthousiastes.
•Phases II: résultats mitigés. Améliorations modestes
le cas échéant. Cohortes limitées en nombre, suivis
encore courts
--- >Thérapie cellulaire de l’insuffisance cardiaque
•Est encore à ses débuts (balbutiements)
•Certains résultats encourageants
•Demande des stratégies améliorées
U582
Progression des essais cliniques
18
16
Myoblast Clinical Trials
Other Clinical Trials
14
12
10
8
6
4
2
0
2000
2001
2002
2003
2004
Pubmed, numbers of references
2005
2006
U582
Progression de recherche en biologie cellulaire
600
Cardiac Progenitors
Myoblasts
500
400
300
200
100
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
0
Pubmed, numbers of references, all fields (reviews included)
U582
Progression de recherche en transplantation
350
Myoblasts in Heart
Cells in Heart
300
250
200
150
100
50
19
90
19
91
19
92
19
93
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Pubmed, numbers of references, all fields (reviews included)
U582
Transplantation de myoblastes
dans les dystrophies musculaires
Documentation: AFM
Thérapie cellulaire et/ou génique des myopathies
Maladies nombreuses et variées:
• Atteinte clinique, évolutivité
• Tissu-cible (muscles squelettiques, lisses,
cardiaque, nerf, compartiment énergétique,
matrices…), taille des compartiments à atteindre
• Mécanisme physiopathologique
• Gènes ou protéines
-> Pas de solution universelle
Source: AstraZeneca
Source: 3bScientific Gmbh
Source:
AFM
Dystrophie musculaire de Duchenne
• Duchenne de Boulogne, 1868
• Maladie dégénérative liée au chromosome X,
affectant les muscles squelettiques et cardiaque
• 1/3500 garçons atteints
• 1/3 nouvelles mutations; 2/3 transmission
maternelle
• Mutations du gène de la dystrophine
INSERM-Institut de Myologie
Hoffman EP, Brown RH Jr, Kunkel LM. Dystrophin: the protein
product of the Duchenne muscular dystrophy locus. Cell, 1987.
Partridge et al., Nature 1989.
Mise en place d’essais cliniques
Faisabilité, sécurité, efficacité
•
•
•
•
•
•
•
Contrôlés ou en aveugle
Patients en nombres et d’âges variables
Statut des donneurs
Nombres de cellules et de sites
Protocoles d’injection
Immunosuppression
Moment d’analyse
INSERM-Institut de Myologie
Transplantation dans un patient DMD
(Huard,1992)
Mesure de force
chez un patient
DMD après
injection de
myoblastes
(Tremblay, 1993)
Transplantation de myoblastes chez le Singe
INSERM-Institut de Myologie
Proposition d’un nouvel essai clinique
• Patient(s) DMD âgé(s)
• Cellules hétérologues
• Grand nombre dans petit territoire (1cm3), en
nombreux sites
• Immunosuppression au FK506
• Analyses histologiques et biochimiques à 1 mois
• Analyses de toxicité (immunosuppression)
• Extension en phase II
INSERM-Institut de Myologie
Administration
en sites
multiples
Skuk et al., Exp neurology 175, 112-126 (2002)
U582
Effets
recherchés /
obtenus
Efficacité fonctionnelle
si plus de 30% des
fibres expriment la
dystrophine,
prévention des
déchirures
musculaires
Skuk et al., Mol Biol Cell
24, 475-482 (2004)
Données pré-cliniques ou cliniques:
perspectives en greffe autologue
• Principe: cellules musculaires
prélevées en territoire
phénotypiquement non atteint,
cultivées, greffées en territoire atteint
(augmentation du potentiel régénératif)
• Dystrophie musculaire facio-scapuloFSHD
humérale: analyse des capacités
réplicatives et de différenciation
• Dystrophie musculaire oculopharyngée: validation du musclesource, des capacités réplicatives
OPMD
U582
Essai clinique dans la dystrophie musculaire facio-scapulohumérale (DMFSH)
• Faiblesse
progressive
(face,
épaules, membres inférieurs):
mosaïque de muscles atteints et
non atteints cliniquement
-> Atteinte localisée
• Autosomale dominante
• Evaluation pré-clinique de la
capacité des cellules à croître et
se différencier. 5 patients inclus,
étude terminée.
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Dystrophie musculaire facio-scapulo-humérale
Myoblast transplantation in FSHMD: Preclinical study
Design of the study
Type etude
Cell culture
Muscle biopsy
Caracterisation,
Cell characterization:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Myoblast morphology
Proliferation ability
% of myoblasts (CD56, desmin)
Cell viability
Telomere size
in vitro myoblast differentiation
ability
7. In vivo regeneration ability
Muscle biopsy:
Muscle Vaste externe
Non affected muscles:
Vastus lateralis
Affected muscles:
Subscapularis
R
Myoblast implantation into immunodeficient mice,
histological
Rag
γc -/- assessment
AFM - AP(Nice, Paris) - Inserm
x20
Culture:
FSH3
J0
J6
x40
Croissance et expression CD56:
exemple de culture FSH3
Protocole d’essai clinique pour la DMFSH
• Augmenter
la
capacité
régénérative du muscle Tibial
• Phase I: faisabilité, sécurité
• Cellules de muscle de la cuisse
• 9 patients (3 traités)
• Injections multi-sites
• Suivi paramètres cliniques et
biologiques
• Tests de force
• Imagerie RMN et Pet-Scan
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Essai clinique dans la dystrophie musculaire
oculopharyngée (DMOP)
• Difficultés de déglutition
(dysphagie), chûte des paupières
(ptose), faiblesse proximale des
membres inférieurs.
-> Atteinte localisée
• Transmission autosomale
dominante
• La dysphagie compromet
l’espérance de vie.
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Protocole d’essai clinique pour la DMOP
• Augmenter la capacité régénérative du
muscle crico-pharyngé
• Comparison de myoblastes préparés à
partir de muscles de la cuisse ou du cou
•
•
•
•
•
•
Phase I (faisabilité, sécurité)
Injection associée à la myotomie
50 à 400 millions de cellules, 10 sites
11 patients inclus
Suivi biologique et clinique
Capacité de déglutition
Institut de Myologie - Inserm - CNRS
Myoblastes et incontinence urinaire
• Incidence croît avec vieillissement de la population
• Incontinence
de
stress
(chirurgie
prostatique,
délivrance)
• Thérapies actuelles « invasives » et d’efficacité de
courte durée (chirurgie, plastie, injection de collagène)
• Implantation de myoblastes testée chez l’animal
(sphincter)
• Essais cliniques (phase I/II) débutés
– Patients en Autriche
– Patients au Canada
– Patients en France
Myoblastes autologues et incontinence urinaire
•Groupe de H. Strasser (Autriche): Lancet 2007
63 Patients (Femmes, 42 injectées/cellules)
25x106 myoblastes et 35x106 fibroblastes
Suivi: 12 mois
•Groupe de H. Strasser: BJU 2007
123 patients (Femmes)
•Groupe de H. Strasser: J. Urology 2008
63 patients (Hommes)
•Groupe de M. Chancellor (USA): Int Urogynecol J 2007
8 patients (Femmes), suivi 12 mois
18-22x106 MDSC
U582
Limites de ces approches
• Connaît-on toutes les cellules souches
musculaires?
• Caractéristiques fines des cellules? Certaines
sont-elles plus indiquées?
• Production cellulaire: culture ou pas?
• Voie d’administration, protocole(s)
• Mort précoce après injection
• Migration
• Rejet immunologique
Réparations de défauts
osseux
Quarto et al., NEJM 2001
U582
Réparation de cartilage
Redman SN et al., 2005
U582
Réparation de cartilage
Oakes et al., 2004
U582
Messages
•
•
•
•
Cellules souches existent
Caractérisations incomplètes
Filiations, réseaux mal connus ou identifiés
Propriétés biologiques encore mal connues
(mobilisation, activation, prolifération, interactions
cellulaires, migration, différenciation,...)
• Utilisation thérapeutique dépendra de capacité de
production, du contrôle de différenciation,
d’administration, d’intégration
• Essais encourageants. Ne soigneront pas toutes
les maladies……..
Une approche multi-disciplinaire
Cell Therapy:
Jean-Pierre Marolleau, Marc
Benbunan, Jérôme Larghero,
Isabelle Madelaine, Brigitte
Ternaux, Marie-Noëlle
Lacassagne, Isabelle Robert,
Véronique Bourcy
Jacques Tremblay, Brigite Roy,
Marlyne Goulet, Daniel Skuk
Cardiac Surgery:
Philippe Menasché, Marcio Scorsin,
Bruno Pouzet, Sorin Sarateanu,
Alain Bel, Suzana Salvi, Julia
Pouly, Bertrand Léobon, Kazera
Azernuch
Muscle Biology:
Ketty Schwartz, Marc Fiszman, Michel
Fardeau, Claude Desnuelle, Isabelle
Garcin, Claire Carrion, Sabrina
Sacconi, Karine Vauchez, Séverine
Lecourt, Agnès Maurel, Onnik
Agbulut, Serge Charpak, Etienne
Audinat, Jean-Thomas Vilquin
Cardiology:
Alain Hagège, Denis Duboc, Said
Ghostine, Nawwar Al-Attar, Camille
Brasselet, Antoine Lafont, MiguelAngel Morichetti, Emmanuel Messas,
Michel Desnos
Patrick Bruneval, Yves Fromes
Sponsors: AFM, INSERM, CNRS, AP-HP, PHRC
U582
Equipe 6: Groupe Thérapie Cellulaire
JeanThomas
Christophe
Karine
Patricia
Séverine
Marc
+ Pierre Carlier, Céline Baligand, Laboratoire Saint Louis
Perspectives
• Caractériser nouveaux progéniteurs cardiaques.
– Muscle squelettique ( cellules SPOC)
– Cellules mésenchymateuses
– Cellules de stroma du tissu adipeux
– Sang de cordon
– Nouvelles cellules souches cardiaques
• Améliorer l’angiogénèse locale
– Reperfusion des patients
– Thérapie génique (HIF-1alpha, VEGF, IGF-1…)
– Facteurs de croissance (HGF…), hormones (EPO…)
– Co-transplantation (cellules endothéliales, CSMs…)
U582
Perspectives
• Améliorer les voies d’administration
– Nouveaux cathéters
– Suivi des cellules (Imagerie, RMN…)
• Améliorer la survie, la rétention, la distribution, la migration
des cellules
– Améliorer l’angiogénèse, réduire l’apoptose, réduire l’aneukoisis
– Utiliser des matrices
• Bio-ingéniérie
– Préparer des « prothèses » tissulaires ex vivo
• Les perspectives sont dans la progression actuelle…
– La thérapie cellulaire à visée clinique a décuplé les recherches…
U582