Modèles précliniques pertinents pour tester les activateurs des lymphocytes T : le cas du CD28

Dire que les immunothérapies ont transformé l’oncologie serait sans aucun doute l’euphémisme de l’année. Des inhibiteurs des points de contrôle immunitaires (ICP) aux agents ciblant spécifiquement les cellules immunitaires, il s’agit véritablement d’une révolution dans ce domaine, ces nouveaux composés s’étant révélés extrêmement efficaces. Ces nouvelles thérapies présentent toutefois un compromis potentiellement très coûteux, car certaines d’entre elles ont également entraîné des effets indésirables graves et des complications immunitaires.^L’histoire regrettable^¹ de l’anticorps superagoniste du CD28, le TGN1412, a bouleversé la manière dont les composés sont évalués en phase préclinique et a définitivement souligné la nécessité absolue de disposer de modèles précliniques pertinents et physiologiques pour évaluer l’efficacité et la sécurité des composés.

De nombreux composés, principalement des anticorps bispécifiques et des traitements combinés, sont en cours de développement pour cibler les lymphocytes T, les marqueurs CD3 et CD28 étant largement utilisés comme cibles dans le cadre de ces approches. Compte tenu des différences biologiques entre le CD28 chez l’homme et chez la souris, la mise au point d’un modèle préclinique humanisé pertinent s’est avérée difficile. En effet, la stimulation du CD28 chez l’homme peut entraîner la production de diverses cytokines en l’absence de liaison du TCR,^² alors que chez les rongeurs, elle ne produit pratiquement aucune cytokine et active et multiplie de manière préférentielle les cellules T régulatrices (Treg) immunosuppressives^.³⁻⁴ Cette différence majeure a été associée à un seul acide aminé non conservé dans le domaine intracellulaire (ICD) du CD28.^⁴ En conséquence, un modèle murin humanisé doté d’un ICD humain pourrait reproduire une signalisation similaire à celle observée chez l’humain, mais l’activation des cellules murines ne serait plus physiologique, ce qui compromettrait la précision des études d’efficacité. À l’inverse, un modèle murin humanisé du CD28 doté d’un ICD murin maintiendrait une signalisation physiologique dans les cellules murines, mais ne serait alors pas pertinent pour les études de sécurité et de toxicité.

genOway a développé un modèle murin humanisé CD28 doté d’un domaine extracellulaire (ECD) humain, qui offre la polyvalence nécessaire pour tester tout produit biologique ciblant l’ECD du hCD28, ainsi que d’un domaine transmembranaire et d’un domaine intracellulaire (ICD) murins afin de préserver une signalisation fonctionnelle. Il a été démontré que ce modèle optimisé possédait un axe CD28 fonctionnel, ne présentait aucun défaut majeur au niveau du système immunitaire et s’avérait pertinent pour les études d’évaluation de l’efficacité. De plus, le traitement par des anticorps bispécifiques (BsAb) anti-CD28 de splénocytes issus du modèle doublement humanisé hCD28/hCD3ε, en présence de concentrations sous-optimales d’anticorps bispécifiques anti-CD3, a entraîné une prolifération accrue des lymphocytes T (A) et induit une sécrétion d’IFN-ɣ (B).

La stimulation du CD28 induit la production de cytokines chez les souris hCD3ε/hCD28. Des splénocytes isolés de souris hCD3ε/hCD28 et des lymphocytes T humains purifiés ont été incubés pendant 24 heures avec différentes concentrations d’anticorps bispécifiques anti-CD28 (BsAb), en présence d’une concentration sous-optimale d’anticorps bispécifiques anti-CD3. A. Le traitement a déclenché la prolifération des lymphocytes T dans les splénocytes isolés (à gauche) et les lymphocytes T humains purifiés (à droite). B. Le traitement a induit la sécrétion d'IFN-γ tant dans les splénocytes isolés (à gauche) que dans les lymphocytes T humains purifiés (à droite).

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Malgré sa capacité à produire des cytokines lors d’une stimulation par le CD28, le modèle murin hCD28 n’est pas recommandé pour les études de sécurité et de toxicité, en raison de sa conception génétique, car il pourrait ne pas déclencher un syndrome de libération de cytokines (CRS) d’une intensité équivalente à celle observée chez l’homme. Il convient de noter que le modèle murin reconstitué BRGSF-HIS de genOway s’est révélé le plus pertinent pour reproduire le CRS dans un modèle préclinique.

L'exemple du CD28 illustre parfaitement l'importance capitale d'un modèle de recherche préclinique pertinent. En effet, le choix du modèle le plus approprié dépend entièrement de l'application visée. C'est pourquoi genOway a développé et propose une gamme de modèles-catalogues adaptés à diverses applications, notamment des modèles optimisés pour les anticorps bispécifiques ciblant les lymphocytes T et les thérapies combinées.‍

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Références :

1. Suntharalingam G, Perry MR, Ward S, Brett SJ, Castello-Cortes A, Brunner MD, Panoskaltsis N. Tempête de cytokines lors d'un essai de phase I portant sur l'anticorps monoclonal anti-CD28 TGN1412. N Engl J Med. 7 septembre 2006 ; 355(10) : 1018-28.
2. Porciello N, Tuosto L. Signaux de costimulation du CD28 dans l'activation des lymphocytes T : de nouvelles fonctions au-delà d'un soutien qualitatif et quantitatif à la signalisation du TCR. Cytokine Growth Factor Rev. avril 2016 ; 28 : 11-9.
3. Lin CH, Hünig T. Expansion efficace des lymphocytes T régulateurs in vitro et in vivo à l'aide d'un superagoniste du CD28. Eur J Immunol. Mars 2003 ; 33(3) : 626-38.
4. Porciello N, Grazioli P, Campese AF, Kunkl M, Caristi S, Mastrogiovanni M, Muscolini M, Spadaro F, Favre C, Nunès JA, Borroto A, Alarcon B, Screpanti I, Tuosto L. Une variante d'acide aminé non conservée régule la signalisation différentielle entre le CD28 humain et celui de la souris. Nat Commun. 14 mars 2018 ; 9(1) : 1080.