Mise au point d'un nouveau conjugué anticorps-médicament ciblant le CD71, l'INA03, destiné au traitement de la leucémie

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Bratti et al. INA03 : Un conjugué anticorps-médicament puissant, compétitif vis-à-vis de la transferrine, ciblant le CD71 pour un traitement plus sûr de la leucémie aiguë, Molecular Cancer Therapeutics, 2024

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La sécurité d'INA03, un nouveau conjugué anticorps-médicament ciblant le CD71 (TFRC), a été évaluée dans un modèle de souris doublement humanisé mis au point par genOway, ce qui vient soutenir le développement de nouveaux traitements contre le cancer.

CD71 : une cible prometteuse pour les traitements anticancéreux

Les conjugués anticorps-médicament (ADC) constituent une stratégie prometteuse dans^{le traitement} du cancer^¹. Les ADC sont composés d’un médicament cytotoxique lié, par l’intermédiaire d’un lieur clivable, à un anticorps humanisé présentant une forte spécificité vis-à-vis de sa cible. Une fois que l’ADC se lie à son antigène spécifique, il est internalisé par la cellule cible, où le lieur est clivé, libérant ainsi le médicament cytotoxique et favorisant la destruction des cellules cancéreuses. On sait que les cellules cancéreuses régulent à la hausse l’expression du CD71, un récepteur de la transferrine codé par le gène TFRC et qui constitue une protéine essentielle au transport du fer dans le plasma. Le CD71 est présent dans toutes les cellules, bien qu'à des niveaux variables, et joue un rôle important dans l'absorption du fer. On sait que les cellules cancéreuses augmentent l'expression du CD71 pour répondre à leurs besoins élevés en fer lors de leur^{prolifération}². En raison de cette expression accrue à leur surface, le récepteur CD71 est devenu un biomarqueur pouvant être utilisé dans le cadre de thérapies anticancéreuses.

Dans une^{étude récente³}, Bratti et ses collaborateurs ont mis au point un nouveau conjugué anticorps-médicament, baptisé INA03, destiné au traitement de la leucémie. L’INA03 est constitué d’un anticorps humanisé qui cible spécifiquement^{le CD71⁴}, exprimé à des niveaux élevés dans les cellules à forte prolifération, et qui entre en compétition avec la transferrine. Cet anticorps est couplé à un médicament antimitotique, le MMAE, qui inhibe^{la division cellulaire⁵}, entraînant la mort cellulaire. La caractérisation de l’INA03 a révélé une affinité et une spécificité élevées pour le CD71 humain. Le CD71 a été efficacement internalisé, ce qui a permis la libération du MMAE dans les cellules et a validé cette stratégie comme une méthode efficace pour acheminer le MMAE vers les cellules cancéreuses.

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L'activité cytotoxique de l'INA03 est spécifique aux cellules exprimant le CD71 humain

Les auteurs ont ensuite évalué si l’internalisation du MMAE entraînait l’effet escompté, à savoir la destruction des cellules cancéreuses. La viabilité cellulaire a été mesurée dans des cellules HL60 et U937 après incubation avec l’INA03, en présence ou en l’absence de transferrine. Il a été observé que l’INA03 induisait effectivement une toxicité cellulaire, mais qu’il était moins efficace pour détruire les cellules en présence de transferrine. La cytotoxicité consécutive à l’incubation avec l’INA03 n’a été observée que dans les cellules exprimant le CD71 humain, et non dans celles exprimant le CD71 murin, ce qui suggère que la cytotoxicité est induite par le ciblage spécifique du CD71 humain à haute densité. L’activité de l’INA03 a également été testée in vivo. Afin de valider la fonction de l’INA03 en tant qu’agent cytotoxique capable de réduire la charge tumorale, des souris immunodéficientes ont été inoculées avec les lignées cellulaires THP-1, HL60 et TL-Om1, puis traitées par l’INA03 (voir figure ci-dessous, panneaux B, C, D). Il est remarquable de constater que le traitement par l’INA03 augmente efficacement la survie des souris et la réduction de la tumeur (panneau G). Toutefois, ce résultat dépend du modèle de leucémie utilisé (panneaux B, C, D), ainsi que de la concentration du médicament et de son mode d’administration.

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Figure 4 de l'article : ( B) Courbe de survie de souris nues xénogreffées avec des cellules THP-1 et ayant reçu des injections intrapéritonéales d'INA03 aux concentrations indiquées ou de PBS (1 injection tous les 4 jours, à 4 reprises). (C) Courbe de survie de souris nues xénogreffées avec des cellules HL60 et ayant reçu une injection intraveineuse (i.v.) d'INA03 aux concentrations indiquées ou de PBS. (D) Courbe de survie de souris nues xénogreffées avec des cellules TL-Om1 et ayant reçu une injection intraveineuse (i.v.) d'INA03 aux concentrations indiquées ou de PBS. (G) Images de bioluminescence de souris NSG porteuses d'une xénogreffe orthotopique de cellules HL60-Luc. INA03 à 0,5 mg/kg injecté par voie intraveineuse (1 injection tous les 4 jours, 8 fois). La flèche rouge indique le jour de l'injection des cellules HL60-Luc. i.p. : intrapéritonéal, i.v. : intraveineux. Adapté de Bratti et al.,²⁰²⁴³.

Afin d’étudier l’effet de l’INA03 dans un contexte physiologique humain offrant un haut niveau de prévisibilité, genOway a mis au point des modèles murins exprimant soit la CD71 humanisée (hCD71), soit la transferrine humanisée (hTf), soit les deux (double knock-in hCD71/hTf, 2KI). Pour ce faire, la Tf et la CD71 humaines ont été introduites par knock-in et les gènes murins ont été inactivés. Chez les souris hCD71/hTf (2KI), l’INA03 n’a pas été entièrement internalisé, ce qui démontre la compétition entre la transferrine humaine et l’INA03. Afin d’évaluer la pharmacocinétique et la toxicité in vivo de l’INA03, des souris WT et 2KI ont été traitées avec différentes doses d’INA03. La clairance de l’INA03 était plus rapide chez les souris 2KI que chez les souris WT, ce qui valide à la fois la spécificité de l’INA03 vis-à-vis de la hCD71 et l’utilisation du modèle murin 2KI pour les études pharmacocinétiques. Administré à forte dose (15 mg/kg), l’INA03 n’a entraîné ni toxicité ni perte de poids chez les souris, et n’a pas non plus induit de forte réponse pro-inflammatoire, comme l’a confirmé une libération inchangée d’IFNγ, de TNFα, d’IL-1β et d’IL-10.

Cette étude met en lumière l'intérêt d'utiliser le CD71 (TFRC) comme cible pour le traitement du cancer, ainsi que les avantages liés à l'utilisation des ADC. L'INA03 administre un médicament qui détruit spécifiquement les cellules cancéreuses exprimant le CD71 en grande quantité, mais il entre également en compétition avec la transferrine, privant ainsi les cellules cancéreuses de leur apport en fer. Il est important de noter que le développement du modèle murin hCD71/hTf permet de valider de nouvelles thérapies contre la leucémie et le lymphome humains avec une spécificité et une prévisibilité élevées, ainsi que d'évaluer l'efficacité et la toxicité de nouvelles chimiothérapies.

Un modèle TFRC humanisé est disponible « clé en main » chez genOway, concepteur et fournisseur de nombreux modèles précliniques dans plusieurs domaines de recherche, notamment l'immuno-oncologie, le métabolisme, les maladies cardiovasculaires et les neurosciences.

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Références

1. Drago, J. Z., Modi, S. et Chandarlapaty, S. « Exploiter le potentiel des conjugués anticorps-médicaments dans le traitement du cancer ». Nat. Rev. Clin. Oncol. 18, 327–344 (2021).
2. Gatter, K. C., Brown, G., Trowbridge, I. S., Woolston, R. E. et Mason, D. Y. « Les récepteurs de la transferrine dans les tissus humains : leur répartition et leur pertinence clinique éventuelle ». J. Clin. Pathol. 36, 539–545 (1983).
3. Bratti, M. et al. INA03, un conjugué anticorps-médicament puissant, compétitif vis-à-vis de la transferrine, dirigé contre le CD71, pour un traitement plus sûr de la leucémie aiguë. Mol. Cancer Ther. (2024) doi:10.1158/1535-7163.MCT-23-0548.
4. Callens, C. et al. Progrès récents dans le traitement de la leucémie à cellules T de l'adulte : focus sur un nouvel anticorps monoclonal anti-récepteur de la transferrine. Leukemia 22, 42–48 (2008).‍
5. Chen, H., Lin, Z., Arnst, K., Miller, D. et Li, W. « Conjugués anticorps-médicaments à base d'inhibiteurs de la tubuline pour le traitement du cancer ». Molecules. 22, 1281 (2017).