Le chargement des DC ex vivo consiste à faire pénétrer un antigène in vitro dans des cellules provenant de cultures de cellules d’un patient, puis à réinjecter chez ce même patient ces cellules chargées. Cette technique a été utilisée chez des patients perfusés avec des DC autologues dérivés ex
vivo de monocytes ou de cellules souches et chargés avec des antigènes variés comme des protéines,
des peptides, des virus inactivés ou des protéines recombinantes196–198. De la même manière, l'utilisation d'ARNm codant un antigène pour transfecter des DC ex vivo peut présenter de multiples avantages199. La plupart des essais cliniques mis en place dans le cadre de thérapies à ARNm au cours des 20 dernières années ont été réalisés par utilisation de cette stratégie (Tableau III). Ces essais ont été réalisés essentiellement dans le cadre d’immunothérapies cancéreuses ou dans le cas de vaccins thérapeutiques, notamment dirigés contre le VIH-1.
Pour permettre le chargement des antigènes ex vivo, plusieurs techniques peuvent être utilisées. La transfection ex vivo par électroporation a montré un réel avantage. La création de ces pores permet l’entrée des ARNm directement dans le cytoplasme des cellules. Cette approche permet de transfecter les cellules dendritiques avec une très forte efficacité sans avoir recours à des agents transfectants ; plus de 75 % des DC sont en effet transfectées suite à la réalisation d’éléctroporation
in vitro200. L’électroporation des DC par des ARNm est une technique sûre et simple. C’est pourquoi, la grande majorité des essais cliniques pour lesquels les antigènes ont été administrés sous forme d’ARNm ont été réalisés avec des DC autologues chargées par éléctroporation puis ré-administrées aux patients après culture ex vivo. Cette stratégie de chargement ex vivo a été très largement utilisée dans le cas de traitements contre les cancers, notamment pour le traitement de leucémies, de cancers colorectaux ou du cerveau et de mélanomes23,101. En effet, de nombreux essais cliniques utilisent des
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DC autologue chargées avec des ARNm codants pour des antigènes associés aux tumeurs (TAA) pour induire des réponses cytotoxiques permettant la lyses des cellules cancéreuses101. Ces essais ont permis de mettre en évidence des réponses cytotoxiques suite à la réalisation de traitements par cette stratégie. Par exemple, l’administration intranodale de DC chargées avec des ARNm gp100 ou tyrosinase a permis d’induire une expression des antigènes TAA dans le ganglion lymphatique et de déclencher des réponses cytotoxiques spécifiques chez des patients atteints de mélanome201. De manière identique, dans une étude clinique de phase I/II, il a été montré que l’injection de DC autologues chargées d’ARNm tumoraux en intranodal et/ou intradermique est capable d’induire la prolifération de lymphocytes T circulants avec une sécrétion d’IFN-γ chez 50 % des patients atteints de mélanome, mais sans toutefois observer de bénéfices cliniques202.
Des résultats intéressants ont également été obtenus dans le cas de maladies infectieuses. La transfection de MoDC par de l’ARNm codant l’épitope immunodominant pp65 du cytomegalovirus humain a permis la stimulation de lymphocytes T CD4+ et CD8+ prélevés à des patients in vitro35. De plus, dans le cas de traitement anti-VIH, plusieurs études cliniques ont montré la capacité de cette stratégie à induire des réponses immunitairee à large spectre spécifiques de l’antigène du VIH, mais sans observer de réels bénéfices cliniques203–208.
Tableau III : Principaux essais cliniques utilisant la technique de chargement des DC ex vivo (Adapté de Pardi et al. 201823).
Ce tableau résume les essais cliniques enregistrés sur le site ClinicalTrials.gov le 5 mai 2017. AML : leucémie myéloïde aigue ; Ag : antigène ; aug. : augmentation ; CML : leucémie myéloïde chronique ; CMV : cytomégalovirus ; CTL : Lymphocytes T cytotoxiques ; DC : cellules dendritiques ; EP : éléctroporé ; ND : non déterminé ; Rép. : réponse ; TAA : antigène associé à la tumeur ; Types d’injection : i.d. : injection intradermique ; i.n. : injection intranodal ; i.v. : injection intraveineuse ; s.c. : injection sous cutanée. En vert les essais cliniques contre des maladies infectieuses.
Compagnies Type de vaccin
(Voie d’administration)
Cibles Numéro d’essai
clinique (Phase) Statuts Références Résultats Antwerp University Hospital
DC EP par un ARNm TAA (i.d. ou ND)
AML NCT00834002 (I) NCT01686334 (II) TerminéRecrutement 209 Vaccin toléré AML, CML, Myélome NCT00965224 (II) ND
Multiple tumeurs NCT01291420 (I/II) ND
Mésothéliome NCT02649829 (I/II) Recrutement
Glioblastome NCT02649582 (I/II) Recrutement
Argos Therapeutics
DC EP par un ARNm tumoral (i.d. ou ND) Cancer rénal NCT01482949 (II) NCT00678119 (II) NCT00272649 (I/II) NCT01582672 (III) NCT00087984 (I/II) En cours Terminé210 Terminé ; résultats ND En cours Terminé ; résultats ND CTL, aug. survie
Cancer du pancréas NCT00664482 (NA) Terminé ; Résultats ND
DC EP par un ARNm viral
(i.d.) HIV-1 NCT00672191 (II) NCT01069809 (II) NCT02042248 (I) Terminé207 Terminé ; résultats ND Terminé ; résultats ND
CTL ; pas d’effet antiviral
Asterias Biotherapeutics DC chargé avec un ARNm TAA (ND) AML NCT00510133 (II) Terminé211 Rép. T spécifique ; aug. survie
49 NCT02529072 (I) NCT02366728 (II) En cours Recrutement Recrutement DC chargé avec un ARNm
tumoral (i.d.) Glioblastome NCT00890032 (I) Terminé ; résultats ND
DC chargé avec un ARNm
TAA (i.n.) Mélanome NCT01216436 (I) Interrompu
Erasmus Medical Center DC chargé avec un ARN Trimix (i.n.) VIH-1 NCT02888756 (II) Recrutement
Guangdong 999 Brain Hospital
DC chargé avec un ARNm TAA (NA)
Glioblastome NCT02808364 (I/II) NCT02709616 (I/II) Recrutement Recrutement Métastase du cerveau NCT02808416 (I/II) Recrutement
Herlev Hospital DC chargé avec un ARNm TAA (i.d.)
Cancer du sein et
mélanome NCT00978913 (I) Terminé212
Vaccin toléré, Rép. sur 41% des patients Cancer de la prostate NCT01446731 (II) Terminé213 Vaccin toléré, Rép. T sur
50% des patients Life Research
Technologies GmbH
DC chargé avec ARNm TAA
(ND) Cancer des ovaires NCT01456065 (I) ND
Ludwig-Maximilian-University of Munich
DC chargé avec un ARNm
TAA ou issus du CMV (i.d.) AML NCT01734304 (I/II) Recrutement
Massachusetts General
Hospital DC chargé avec un ARNm antigénique VIH-1 NCT00833781 (II) Terminé206 Pas de rép. IFN-γ ; Aug. des CD4 courte
McGill University Health Centre
DC EP par un ARNm viral
(i.d.) VIH-1 NCT00381212 (I/II) Terminé204
Preuve de concept validé ; passage en phase II
MD Anderson Cancer Center
DC chargé avec un ARNm
(ND) AML NCT00514189 (I) Interrompu
Memorial Sloan Kettering Cancer Center
DC (Langerhans) EP par un ARNm TAA (i.d.)
Mélanome NCT01456104 (I) En cours
Myélomes NCT01995708 (I) Recrutement
Oslo University Hospital
DC chargé avec un ARNm tumoral
(i.d. ou ND)
Mélanome NCT00961844 (I/II) NCT01278940 (I/II) Interrompu Terminé202,214 Vaccin toléré ; Rep. T spécifique durable chez 50 % des patients ; Survie Cancer de la prostate NCT01197625 (I/II) NCT01278914 (I/II) Recrutement Terminé ; Résultats ND
Glioblastome NCT00846456 (I/II) Terminé215 Vaccins toléré, Rep T
spécifique ; Suivie Cancer des ovaires NCT01334047 (I/II) Interrompu
Radboud University DC EP par un ARNm TAA (i.d., i.v. ou i.n.)
Cancer colorectal NCT00228189 (I/II) Terminé216 Rép. identique au vaccin peptidique Mélanome NCT00929019 (I/II) NCT00243529 (I/II) NCT00940004 (I/II) NCT01530698 (I/II) NCT02285413 (II) Interrompu Terminé217,218 Terminé218,219 Terminé218–220 Terminé ; Résultats ND
Rep. T chez 29 % des patients ; Survie Rep. T mais toxicité Rep. limitée
Universitair Ziekenhuis Brussel
DC EP par un ARNm TAA
ou TriMix (i.d. et i.v.) Mélanome
NCT01066390 (I) NCT01302496 (II) NCT01676779 (II) Terminé221 Terminé222 Terminé ; résultats ND
Vaccin toléré ; Rep. anti-tumoral
Vaccin toléré ; Rep anti-tumoral
University Hospital Erlangen
DC chargé avec un ARNm
tumoral (i.v.) Mélanome NCT01983748 (III) Recrutement
University of Campinas, Brazil
DC chargé avec un ARNm
TAA (ND) AML NCT03083054 (I/II) Recrutement
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Cette stratégie de vaccination, bien que très utilisée, ne permet pas de vacciner la population à grande échelle. En effet, cette méthode est nécessairement personnalisée et coûteuse puisque les DC sont prélevées, traitées et réinjectées chez un même patient.