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Mutations de CFTR et Thérapie protéique
Défaut de fonction (G551D, …) Ivacaftor, QBW251,
GLPG1837, PTI-808…
Défaut de maturation (F508del)
Défaut de synthése Mutations non sens,
délétion…
Translecture ELX-02
Lumacaftor, Tezacaftor + VX770
Tezacaftor+VX-445,VX-659
PTI-428, PTI-801
GLPG2222, FDL-169)
Thérapie génique
Edition d’ARN QR-010
Correcteur
Potentiateur
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F508del hétérozygotes,
Mutations rares (<0,2%)
Dispersion géographique
Patients non inclus
dans les essais thérapeutiques
Plus de 2000 mutations
Mutations « gating »
Kalydeco ®
F508del homozygotes
Orkambi ®, Symdeko®
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Une efficacité variable pour un même génotype
Variation du VEMS à 6 mois
% de patients
Wainwright et al., N Engl J Med 2015
>5% >10%
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Peut on anticiper la réponse clinique?
Tissus dérivés de patients
Tissu intestinal
“organoides”
Culture “primaire”
Restauration de l’activité de CFTR
Tissu respiratoire
Culture planes
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Culture en 3D
organoide Division
Organoides intestinaux
Biopsie rectale
(indolore, à l’aveugle)
Isolement, expansion
des cellules souches pluripotentes
Isolement
des cryptes intestinales
Différentiation
« mini-organe »
Clevers et al. Trends in Mol Med 2017
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J0
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J2
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J4
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J7
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J16
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Edition de genome
Transcriptome/proteome
Épigénome/métabolome
Interaction hote-microorganisme Tests pharmacologiques
Biobanque
Organes dérivés
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Modification du volume de organoide intestinal
et activité de CFTR
Sujet sain Sujet homozygote F508del
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Relation au niveau d’activité de CFTR
(mutation dépendant)
Dekkers et al. Transl Research 2016
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Aprés correction (VX-809)
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1100
700
800
900
1000
100
120
140
160
180
200
220
240
260
-10
0
10
20
30
40
50
Variation du volume des organoides
Après incubation des organoides 24 heures
avec Lumacaftor/ivacaftor (% contrôle)
Variation du VEMS à 6 mois
de traitement par Orkambi
Réponse de organoide aprés correction et réponse clinique?
H de Jonge, Erasmus University
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Cultures épithéliales respiratoires
à partir de frottis nasal
Simple, peu douloureux aprés anesthésie locale
Répétable
Envoi au laboratoire référent (48 heures)
Conservation en biobanque
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Fonction de CFTR (transport du Cl- et du Na+)
F508del/F508del Sujet sain
Amiloride
Forskolin/IBMX
0
20
40
60
5 10 15 20 25 30 35 40 45
CFTRinh172 VX-770
Time (min)
I sc
(µA
/cm
2)
I sc
(µA
/cm
2)
Amiloride 100 μM
Forskolin/IBMX 10 μM/100µM
Time (min)
0
20
40
60
5 10 15 20 25 30 35
CFTRinh172 5µM
VX-770 10µM
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Différentie les niveaux d’activité de CFTR (selon les mutations)
et refléte les mesures “in vivo” (directement chez le patient)
Pranke et al., Sci. Rep. 2017
R2=0.75, p< 0.0001
-5
0
5
10
15
20
25
-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
F508del/3849 10kB
G551D/5T
Activité de CFTR chez le patient
(ddp nasale)
wt/F508del
L997F /R258G G1244E/R352Q wt/wt
wt/wt wt/wt
F508del/F508del
F508del/G542X F508del/E1418X
Y122X/Y122X F508del/711-1G>T
F508del/F508del
Activite de CFTR dans les cultures cellulaires
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(1) Etude Préclinique (nouvelles molécules)
Scramble oligonucleotide
Antisense ASO Y
Antisense ASO Z
Antisense ASO X
Hétérozygote>T/W1282X Homozygote
Isc (µA/cm2)
15:00 20:00 25:00 30:00
Time (min/sec) Time (min/sec)
12
2
4
6
8
10
Isc (µA/cm2)
0
20
40
5:00 10:00 15:00 20:00
Amiloride
Fk/IBMx
ATP
CFTRinh172
Amiloride
Fk/IBMx
ATP
CFTRinh172
Mutation d’épissage
B Kerem, Hebrew University-SpliSense, Abstract 86
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(2) Nouvelles indications de molecules déjà connues
∆I s
c F
/I+
V (
µA
/cm
2)
DMSO VX-809
F508del/D1152H
F508del/394delTT F508del/2789+5G>A
F508del/E1418X
F508del/G542X
F508del/711+1G>T F508del/N1303K
G1244E/R352Q
F508del/S549N
wt/F508del
10% wt F508del/1717-1G>A
wt/F508del
wt/N1303K
wt/F508del
wt/F508del
L997F/R258G
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
wt/F508del
Activite de CFTR dans les cultures cellulaires
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-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
DMSO VX-809
11 F508del homozygous patients
wt/F508del
10% wt
HNE
HBE
∆I s
c F
/I+
V (
µA
/cm
2)
20(3) % wt
14(3) % wt
(3) Relier la variabilité individuelle à la variabiluté de la réponse clinique
VX-809 restaure l’activité de CFTR
à 20%(3.2) de la normale
Pranke et al. Scientific Report 2017
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Etude pilote sur 42 patients traités par Orkambi®
-,
0
10
20
M0 M60
50
100
150
Pre
dic
ted F
EV
1 (%
)
<5%
n=21
>5%
n=15 p=0.003
Va
ria
tio
n i
n d
u V
EM
S
Paired sign test
Variation du VEMS à 6 mois Proportion de patients
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Pas de corrélation des variations du test de la sueur et du VEMS
M0 M60
50
100
150
Sw
eat
chlo
rid
e te
st (
mm
ol/L
Cl- )
-100 -50 0 50-10
0
10
20
30
40
Sweat test variation (mmol/L Cl-)
Ab
solu
te v
ari
ati
on
in
FE
V1
(M
6 v
ersu
s M
0, %
)
Variation du test de la sueur à 6 mois
(mM/L)
Variation du test de la sueur
(mM/L)
Variation du VEMS
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Pranke et al., Sci. Rep. 2017
10% correction prédit une augmentation du VEMS de >5%
Valeur prédictive positive de 81%
Correction de l’activité de CFTR in vitro
0 20 40 60
0
20
40
60
Forskolin + VX-770 response expressed as % of WT in primary cells
(VX-809-DMSO)
Ab
solu
te v
aria
tion
in
FE
V1
(M
6 ve
rsu
s M
0)
R2 = 0.26, p =0.02
10%
5
Var
iati
on i
n d
u V
EM
S
Corrélation de la correction de l’activité de CFTR in vitro
Et de la variation du VEMS
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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
VX-661 VX-809
F508del/F508del HBEs
F508del/394delTT
F508del/1717-1G>A
G1244E/R352Q
L997F/R258G
F508del/F508del HNEs
(4) Individualiser le traitement?
Cibler les inclusions dans les essais cliniques
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(4) Optimiser les traitements (ou combinaisons)
chez les patients non répondeurs
Time (min/sec)
Isc (µA/cm2)
0
20
40
5:00 10:00 15:00 20:00
Fk/IBMx CFTRinh172 Amiloride
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Pas de corrélation entre la réponse des organoides et des cellules nasales
(4 premiers patients)
0
5
10
15
20
25
30
35
-10
0
10
20
30
40
50
1100
700
800
900
1000
100
120
140
160
180
200
220
240
260
Correction de CFTR
dans les organoides
(% contrôle)
Variation du VEMS
à 6 mois de traitement par
Orkambi
Correction de CFTR
dans les cellules respiratoires
(% contrôle)
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•Possible outil dans les essais thérapeutiques (preuve
d’efficacité de la molécule)
•Matériel conservé en biobanque
•Leur utilisation dans le cadre de thérapies
personnalisée nécessite un evalidation rigoureuse,
tant pour les organoides intestinaux que les cellules
nasales
Tissus dérivés de patients
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100 prochains patients homozygotes
F508 del traités par orkambi
Suivi de cohorte
Prélevement de cellules nasales (et rectale
eventuellement)
Corrélation in vitro avec la réponse clinique
Test d’autres correcteurs
potentiellement efficaces
PHRC national
“predict-CF”
Biobanque
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Before treatment After 1 month of Ivacaftor After 6 months of Ivacaftor
An amazing case report F508del/S549N
I sc
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Amiloride
Forskolin/IBMX
CFTRinh172 VX-770
Time
Ivacaftor
DMSO