Remise en question de la prévisibilité des modèles précliniques utilisés pour l'évaluation des activateurs de lymphocytes T

(Extrait de l'intervention de Kader Thiam lors du Cell Engager Summit)

Le 4e sommet annuel « Cell Engager » s’est tenu du 24 au 26 mai à Boston. Cet événement en présentiel a permis à des experts scientifiques de se réunir autour de thèmes visant à faire progresser le développement de nouveaux « immune cell engagers » multispécifiques, sûrs et efficaces, destinés au traitement clinique des tumeurs solides et liquides. En tant que partenaire d’expertise, cet événement a également permis à genOway, et à Kader Thiam, notre vice-président senior, de présenter son modèle murin préclinique BRGSF-HIS et de démontrer en quoi ce modèle physiologiquement pertinent pouvait répondre au mieux aux besoins des chercheurs.

En introduction, Kader Thiam a souligné le besoin croissant de modèles précliniques translationnels pour évaluer l’efficacité et les événements indésirables d’origine immunitaire (irAE). Les activateurs de lymphocytes T se sont révélés efficaces dans les hémopathies malignes à cellules B, et le développement de nouvelles stratégies est essentiel pour améliorer leur efficacité dans les tumeurs solides. Chez l’homme, un risque élevé d’événements indésirables d’origine immunitaire a été signalé en milieu clinique.

La première question consistait donc à déterminer si les modèles précliniques pouvaient permettre de prédire les effets indésirables immunitaires (irAE) induits par les activateurs de lymphocytes T.

En 2020, Matas-Cespedes et al^.¹ ont évalué les cytokines humaines sécrétées dans le plasma de souris NSG traitées au PBS et à l’OKT3 (anticorps anti-CD3) au moment de leur sacrifice. Ils ont révélé que les souris NSG reconstituées avec des PBMC permettent la libération de cytokines hIL-2, hIL-10, hTNF et hIFN-γ induite par l’OKT3, mais que les cellules ^hCD45+ circulant dans le sang étaient principalement des cellules ^hCD3+ (> 90 %), avec un nombre minime de cellules ^hCD19+ et ^hCD14+. Cette étude, menée par AstraZeneca et Medimmune, démontre ainsi que les souris NSG reconstituées ^{avec des cellules CD34+} permettent un syndrome de libération de cytokines (CRS) induit par l’OKT3 limité.

Le déclencheur du CRS semble être l’activation des lymphocytes T et la libération massive d’interféron γ provenant soit des lymphocytes T tueurs activés, soit des cellules tumorales elles-mêmes. Dans un deuxième temps, l’interféron sécrété induit l’activation des macrophages, qui produisent alors des quantités excessives d’autres cytokines telles que l’interleukine-6, le facteur de nécrose tumorale α ou l’interleukine-1020. Ainsi, la présence du compartiment myéloïde humain devrait amplifier la réponse inflammatoire et permettre une meilleure transposition à l’être humain.

Notre modèle BRGSF-HIS présente à la fois des compartiments lymphoïdes et myéloïdes humains et offre une large marge thérapeutique. Par rapport aux souris âgées de 12 semaines, les souris BRGSF-HIS âgées de 28 semaines présentent un taux de reconstitution relativement stable, une légère variation des populations myéloïdes (pDC, cDC) et des cellules NK, ainsi qu’une augmentation de 8 % du nombre de monocytes. De plus, l’injection d’un ligand Flt3 exogène stimule la présence de cDC et de pDC humaines dans le sang et la rate, et augmente la fréquence et le nombre de monocytes et de cellules NK humaines.

Par rapport à la souris NOG-EXL6HIS, l'induction du compartiment myéloïde chez la souris BRGSF-HIS n'a aucun effet sur le poids corporel et aucun phénotype apparent n'a été signalé jusqu'à 55 semaines après la reconstitution.

Comment s'assurer que le compartiment myéloïde est fonctionnel chez la souris BRGSF-HIS ?

Des expériences menées par Lightchain Bioscience à l’aide de la fluorescence ont montré que les macrophages humains provenant du BRGSF-HIS incubé avec l’anticorps bispécifique anti-CD47-TAA phagocytent les cellules cibles. De plus, l’injection d’anticorps anti-CD303 entraîne une déplétion de 90 % des hpDC dans le sang et la rate, du premier jour de traitement jusqu’au 7e jour suivant le traitement. Fournier et al^.², mAbs, 2018, ont montré que cette déplétion était médiée par la cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps (ADCP) in vivo, ce qui suggère que le compartiment myéloïde est fonctionnel.

Les souris BRGSF-HIS pourraient-elles être utilisées pour étudier les événements indésirables d'origine immunitaire ?

L'administration d'OKT3 induit une libération de cytokines humaines dans le sang des souris BRGSF-HIS de manière dépendante du temps. Cette sécrétion est accrue en cas de traitement par le ligand FLT3. On détecte notamment de l’IL-6, du TNF-alpha et de l’IFN-gamma, contrairement à ce qui se passe chez les souris NSG-HIS confrontées à un^CRS1. Chez la souris BRGSF-HIS, les cytokines IL-10, IL-12p70, IL-13 et IL-8 sont également induites. Ce CRS pourrait être atténué par un prétraitement au tocilizumab (anticorps monoclonal anti-récepteur de l’IL-6α). Cela confirme que le compartiment myéloïde des souris BRGSF-HIS améliore la prévisibilité du CRS dans les modèles précliniques. Le renforcement du compartiment myéloïde augmente les taux sériques de protéine amyloïde A (SAA) chez la souris induits par l’OKT3, des signes cliniques qui sont également atténués par le tocilizumab.

Preuves de l'induction et de la modulation de la CRS chez les souris BRGSF-HIS

L'administration du composé clinique blinatumomab, ou^BLINCYTO®(un anticorps anti-CD3/anti-CD19), 24 heures après la stimulation du compartiment myéloïde par le ligand Flt3 entraîne une libération de cytokines et une baisse importante de la température corporelle de la souris.

En revanche, aucune variation n'est observée dans la concentration de ces autres interleukines : hIL-1RA, hIL-7, hIFN-α, hRANTES et hIL-8. L'analyse de la population de cellules immunitaires après injection du composé ciblant les cellules myéloïdes montre que ces souris injectées ont tendance à présenter moins de cDC et davantage de pDC que les souris ayant reçu une injection d'OKT3.

Conclusion et points à retenir

La souris BRGSF-HIS semble constituer un modèle préclinique particulièrement pertinent pour l'étude du CRS, car :

• Le profil cytokinique est modifié en présence d'un compartiment myéloïde
• Les signes cliniques (perte de poids et température) sont observés 24 heures après l'administration d'OKT3 et^{de BLINCYTO®}
• Le modèle répond au protocole de secours standard ; le syndrome de choc hémorragique (CRS), la syndrome de l'antigène systémique (SAA), ainsi que la perte de poids et la baisse de température sont atténués par l'administration de tocilizumab.

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Références :

1. Matas-Céspedes et al., Clinical & Translational Immunology, 4 novembre 2020 ; 9(11) : e1202. doi : 10.1002/cti2.1202. Collection électronique 2020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33173582/
2. Fournier et al., mAbs, mai/juin 2018 ; 10(4) : 651-663. doi : 10.1080/19420862.2018.1451283. Publication en ligne le 10 avril 2018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29553870/

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