Le Dr. Adi Barzel et le doctorant Alessio Nehmad, de l'École de neurobiologie, biochimie et biophysique et de l’Institut Dotan pour les thérapies avancées de l’Université de Tel-Aviv, en collaboration avec le Centre médical Sourasky (Ichilov), ont réussi pour la première fois au monde à fabriquer des globules blancs de type B capables de produire des anticorps neutralisant le VIH dans l’organisme du patient. La technologie révolutionnaire, basée sur la méthode CRISPR, qui permet de corriger ou de modifier les gènes, est susceptible d’aboutir à un vaccin ou à un traitement par injection unique, contre le VIH. La méthode s’est avérée un succès en laboratoire.
L'étude, menée en collaboration avec d'autres chercheurs en Israël et aux États-Unis, a été publiée dans la prestigieuse revue Nature Biotechnology.
Au cours de ces deux dernières décennies, la vie de nombreux patients souffrant du SIDA s’est améliorée grâce à des traitements qui l’ont transformé de maladie mortelle en maladie chronique. Cependant, il n'existe toujours pas de remède assurant une guérison permanente contre le SIDA. La méthode développée dans le laboratoire du Dr. Bazel implique l'injection dans l’organisme du patient de globules blancs de type B génétiquement modifiés, catalysant le système immunitaire pour qu'il sécrète des anticorps qui neutralisent le VIH.
Le VIH neutralisé en laboratoire
Les globules blancs de type B (ou lymphocytes B) sont un type de globules blancs chargés de générer des anticorps contre les virus et les bactéries. Ils se forment dans la moelle osseuse, et, lorsqu'ils arrivent à maturité, se déplacent dans le système sanguin et le système lymphatique et de là vers les différentes parties du corps.
« Seuls quelques scientifiques, dont nous faisons partie, ont jusqu’à présent réussi à fabriquer des lymphocytes B à l’extérieur de l’organisme », explique le Dr. Barzel. « Dans cette étude, nous avons été les premiers à le faire à l'intérieur du corps, et à faire en sorte que ces cellules génèrent les anticorps désirés. Notre méthode d’ingénierie génétique est basée sur l’emploi de transporteurs viraux provenant de virus neutralisés et reprogrammés pour véhiculer un gène codant les anticorps dans les lymphocytes B. De plus, dans ce cas, nous avons pu introduire les anticorps exactement sur le site voulu du génome des lymphocytes. Tous les souris ayant reçu le traitement y ont réagi en développant une grande quantité d'anticorps dans le sang. Nous avons reproduit l'anticorps à partir du sang et pu vérifier avec succès son efficacité à neutraliser le virus VIH en boîte de Pétri en laboratoire ».
Cette modification génétique, explique le Dr. Barzel, a été réalisée au moyen du système CRISPR, technologie imitant le système immunitaire des bactéries contre les virus, basé sur des familles de séquences répétées dans l’ADN, utilisées par les bactéries comme une sorte de « moteur de recherche » moléculaire pour localiser des séquences virales et les couper afin de les désactiver. Deux biochimistes qui ont déchiffré ce mécanisme de défense sophistiqué des virus, Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna, sont parvenues à le rediriger pour réaliser des modifications dans l’ADN humain, y compris la désactivation de gènes nocifs, ou leur correction et leur remplacement par les gènes souhaités, découverte qui leur a valu le Prix Nobel de chimie en 2020.
« Nous combinons la capacité de CRISPR à diriger l'introduction de gènes dans les régions souhaitées de l’ADN et les capacités des transporteurs viraux à amener les gènes souhaités aux cellules voulues pour fabriquer des lymphocytes B à l'intérieur du corps du patient », explique le doctorant Alessio Nehmad. « Nous utilisons deux transporteurs viraux de la famille AAV, l’un codant l'anticorps désiré, l’autre le système CRISPR. Lorsque le CRISPR coupe la région désirée du génome des lymphocytes, il dirige l'introduction du gène codant l'anticorps contre le virus VIH, qui cause le SIDA ».
Efficace aussi pour les cancers causés par des virus
Il n’existe aujourd’hui aucun traitement génétique pour le SIDA, expliquent les chercheurs, ce qui laisse une grande amplitude pour les recherches. « Nous avons développé un traitement innovant qui a le potentiel de vaincre le virus par une injection unique, et de permettre une amélioration considérable de la situation des patients », conclut le Dr. Barzel. « Lorsque les lymphocytes B modifiés rencontrent le virus, leur division est stimulée, et donc nous utilisons la cause même de la maladie pour la combattre. De plus, quand le virus se modifie, les lymphocytes B en font de même afin de le combattre ; nous avons donc créé le premier médicament capable d’évoluer à l’intérieur de l’organisme et de vaincre les virus en mouvement. Sur la base de cette étude, nous prévoyons être en mesure, dans les années à venir, de produire un médicament contre le Sida, ainsi que contre d'autres maladies infectieuses et certains types de cancer causés par un virus, comme celui du col de l'utérus, les cancers de la tête et du cou et d’autres encore ».
Photos:
1. De gauche à droite: le doctorant Alessio Nehmad et le Dr. Adi Barzel (Crédit: Université de Tel-Aviv)
2. L'expérience en boite de Pétri (Crédit: Adi Barzel)
