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

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®

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%

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

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

J0

J2

J4

J7

J16

Edition de genome

Transcriptome/proteome

Épigénome/métabolome

Interaction hote-microorganisme Tests pharmacologiques

Biobanque

Organes dérivés

Modification du volume de organoide intestinal

et activité de CFTR

Sujet sain Sujet homozygote F508del

Relation au niveau d’activité de CFTR

(mutation dépendant)

Dekkers et al. Transl Research 2016

Aprés correction (VX-809)

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

Cultures épithéliales respiratoires

à partir de frottis nasal

Simple, peu douloureux aprés anesthésie locale

Répétable

Envoi au laboratoire référent (48 heures)

Conservation en biobanque

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

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

(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

(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

-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

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

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

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

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

(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

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)

•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

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

Before treatment After 1 month of Ivacaftor After 6 months of Ivacaftor

An amazing case report F508del/S549N

I sc

(µA

/cm

2)

2

4

6

8

10

12

14

16

5 10 15 20 25 30 35

Amiloride

Forskolin/IBMX

CFTRinh172 VX-770

Time

Ivacaftor

DMSO