traitement de la drépanocytose
1. Obtention des cellules
L’obtention des cellules souches hématopoïétiques est la première étape pour pouvoir traiter
un patient drépanocytaire par thérapie génique ex vivo. Pour ce faire, il existe 3 techniques
de prélèvement : le prélèvement de moelle osseuse, la mobilisation cellulaire et le prélèvement de sang de cordon ombilical.
a. Prélèvement de Moelle Osseuse
Le prélèvement de moelle osseuse est la méthode historique pour le prélèvement de cellules souches hématopoïétiques. Elle fut mise en place dès le milieu des années 1980 pour prélever les cellules des donneurs lors des greffes de cellules allogéniques et reste à ce jour la technique la plus utilisée chez les patients drépanocytaires lors des essais
cliniques. Cette préférence s’explique par une moins bonne tolérance des patients
drépanocytaires au G-CSF (médicament utilisé lors de la mobilisation cellulaire) associée à un nombre important de cellules prélevées (à la différence des prélèvements de sang ombilical) (86).
Pour pouvoir être réalisé, le prélèvement de moelle osseuse nécessite une anesthésie générale des patients. Les effets secondaires propres à ce mode de prélèvement sont donc ceux induits par l’anesthésie. De plus, les patients drépanocytaires sont plus à risque de développer des effets indésirables graves lors de l’anesthésie (33). Les risques majeurs des
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patients drépanocytaires anesthésiés sont la survenue d’un syndrome thoracique aigu ou
d’une crise vaso-occlusive. Ces effets indésirables sont secondaires à la désoxygénation du sang lors de l’anesthésie (généralement à base de protoxyde d’azote) et peuvent, s’ils ne sont pas bien pris en charge, mettre le pronostic vital du patient en jeu.
La prise en charge des effets secondaires consiste en des mesures préventives avec de la kinésie respiratoire, des transfusions sanguines pour faire diminuer le plus possible le taux d’HbS et une prévention de l’hypothermie (responsable de vasoconstriction) (87).
b. Mobilisation cellulaire
La mobilisation cellulaire consiste à stimuler la prolifération des cellules souches hématopoïétiques présentes dans la moelle osseuse afin de les faire sortir dans le sang périphérique et de les récupérer par aphérèse.
L’aphérèse est une technique de prélèvement de sous-populations cellulaires à partir de sang. Le sang du patient est prélevé en continu, centrifugé dans l’appareil de cytaphérèse puis réinjecté au patient. Les cellules possédant une densité entre 1,050 et 1,070 sont isolées par l’appareil et placées dans une poche ; les autres cellules (plasma, plaquettes, globules rouges, réticulocytes…) sont réinjectées au patient tout au long du prélèvement. Pour pouvoir isoler un grand nombre de cellules souches du sang, différents facteurs de croissance peuvent être utilisés.
Le Granulocyte Colony Stimulating Factor (G-CSF) est le facteur de croissance de la lignée granulocytaire le plus utilisé pour mobiliser les cellules souches hématopoïétiques (85). Il est bien toléré chez les patients non porteurs du gène de la drépanocytose et provoque peu d’effet secondaire. Cette bonne tolérance au traitement a permis d’étendre son utilisation aux patients drépanocytaires. Malheureusement, en 2001, une patiente de 47 ans souffrant de drépanocytose type SC, sans antécédent de crise vaso-occlusive ou de syndrome thoracique aigu, est morte suite à l’administration de G-CSF (88).
Chez cette patiente, le traitement par G-CSF a provoqué une hyperleucocytose et une
augmentation de l’adhérence granulocytaire aux vaisseaux sanguins. Ces effets
secondaires ont engendré un phénomène inflammatoire généralisé suivi de crises vaso-occlusives et de dysfonctionnement d’organes (splénomégalie, une insuffisance respiratoire et des lésions hépatiques) conduisant à la mort de la patiente. En 2009, un bilan a été réalisé sur l’utilisation du G-CSF chez les patients drépanocytaires homozygotes (ayant reçu
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Le plérixafor est un antagoniste réversible et sélectif du récepteur de chimiokine CXCR4. Il est commercialisé depuis 2009 et est utilisé en seconde intention, en association avec le
G-CSF, pour la mobilisation des cellules souches hématopoïétiques chez les patients atteints
de lymphome ou de myélome multiple. En 2014, la haute autorité de santé a évalué son service médical rendu comme étant important.
Un essai clinique a été réalisé de 2007 à 2010 chez des patients atteints de thalassémie bêta afin de tester l’utilisation du plérixafor seul (sans G-CSF) (90). Il est ressorti de cette étude que le plérixafor était aussi efficace et moins toxique que le G-SCF. Les seuls effets secondaires rapportés étant des nausées, des diarrhées, et des érythèmes au site
d’injection. Un autre essai clinique est actuellement en cours chez des patients
drépanocytaires (clinical trial NCT02193191). Aucun résultat n’est publié à ce jour, mais l’étude préclinique chez la souris tant à confirmer ceux obtenus chez les patients thalassémiques (91).
c. Cellules de sang de cordon ombilical
Le recueil des Cellules Souches Hématopoïétiques présentent dans le sang de cordon ombilical est la seule méthode non invasive pour l’obtention des cellules souches, mais cette source cellulaire possède des limites. La première limite est la quantité de cellules obtenues.
Seuls les prélèvements de plus de 1,8.106 cellules CD34+ sont utilisables en clinique ; dose
minimale nécessaire au traitement d’un enfant de 10kg (92). Les quantités prélevées sont
donc, à la différence des autres sources cellulaires, non compatibles avec la prise en charge d’un adolescent ou d’un adulte par thérapie génique autologue.
La seconde limite à cette méthode réside dans la conservation des cellules souches dans des banques de cellules. Les cellules, collectées à la naissance du patient devront être conservées plusieurs années avant d’être utilisées. En effet, des interrogations éthiques font que les cellules ne pourront pas être réinjectées aux enfants ayant leurs deux gènes mutés dès la naissance. Le choix de retarder le traitement des nouveau-nés a deux origines médicales :
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Le cycle de production de l’hémoglobine est tel qu’à la naissance, les bébéspossèdent de l’hémoglobine fœtale qui les protège de la drépanocytose lors de leurs premières années de vie
La greffe de cellules souches hématopoïétiques nécessite une myéloablation despatients, conditionnement possédant de nombreux effets secondaires (voir point 3).
Les critères moraux refusant de traiter un enfant avant qu’il déclare la maladie et le nombre limité de cellules récoltées excluent actuellement les CSH de sang de cordon des protocoles cliniques, préférant ainsi les cellules médullaires.
Une fois l’étape du prélèvement cellulaire réalisée chez le patient (par prélèvement de moelle osseuse, aphérèse ou prélèvement de sang de cordon), la seconde étape clef pour la réalisation d’un essai clinique de thérapie génique est la transduction cellulaire.