La thérapie génique: quel espoir pour les patients atteints de drépanocytose ?

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La thérapie génique: quel espoir pour les patients atteints de drépanocytose ?

Flavien Bizot

To cite this version:

Flavien Bizot. La thérapie génique: quel espoir pour les patients atteints de drépanocytose ?.

Génomique, Transcriptomique et Protéomique [q-bio.GN]. université de lorraine, 2018. Français. �tel- 02520613�

UNIVERSITÉ DE LORRAINE 2018

___________________________________________________________________________

FACULTÉ DE PHARMACIE

THESE

Présentée et soutenue publiquement le 28 septembre 2018, sur un sujet dédié à :

La thérapie génique:

quel espoir pour les patients atteints de drépanocytose ?

pour obtenir

le Diplôme d'État de Docteur en Pharmacie

par Flavien BIZOT né le 09/05/1992

Membres du Jury

Président : Danièle BENSOUSSAN Professeur des Universités, Université de Lorraine Directeur de thèse : Loïc REPPEL Maître de Conférences, Université de Lorraine

Juges : Julien PERRIN Maître de Conférences, Université de Lorraine Dominique STESCHENKO Médecin au CHRU de Nancy

Fabrizia BIGNAMI Docteur en biologie

UNIVERSITÉ DE LORRAINE FACULTÉ DE PHARMACIE Année universitaire 2018-2019

DOYEN Raphaël DUVAL

Vice-Doyen Julien PERRIN Directrice des études

Marie SOCHA Conseil de la Pédagogie Présidente, Brigitte LEININGER-MULLER

Vice-Présidente, Alexandrine LAMBERT Collège d'Enseignement Pharmaceutique Hospitalier

Présidente, Béatrice DEMORE Commission Prospective Facultaire

Président, Christophe GANTZER Vice-Président, Jean-Louis MERLIN

Commission de la Recherche Présidente, Caroline GAUCHER

Chargés de Mission

Communication Marie-Paule SAUDER

Innovation pédagogique Alexandrine LAMBERT

Référente ADE Virginie PICHON

Référent dotation sur projet (DSP) Dominique DECOLIN

Responsabilités

Filière Officine Caroline PERRIN-SARRADO

Julien GRAVOULET

Filière Industrie Isabelle LARTAUD,

Jean-Bernard REGNOUF de VAINS

Filière Hôpital Béatrice DEMORE

Marie SOCHA

Pharma Plus ENSIC Jean-Bernard REGNOUF de VAINS

Pharma Plus ENSAIA Xavier BELLANGER

Pharma Plus ENSGSI Igor CLAROT

Cellule de Formation Continue et Individuelle Béatrice FAIVRE Commission d'agrément des maîtres de stage François DUPUIS

ERASMUS Mihayl VARBANOV

DOYENS HONORAIRES PROFESSEURS EMERITES

Chantal FINANCE Jeffrey ATKINSON

Francine PAULUS Jean-Claude BLOCK

Claude VIGNERON Max HENRY

Alain MARSURA

Claude VIGNERON

PROFESSEURS HONORAIRES MAITRES DE CONFERENCES HONORAIRES

Pierre DIXNEUF Monique ALBERT

Chantal FINANCE Mariette BEAUD

Marie-Madeleine GALTEAU François BONNEAUX

Thérèse GIRARD Gérald CATAU

Michel JACQUE Jean-Claude CHEVIN

Pierre LABRUDE Jocelyne COLLOMB

Vincent LOPPINET Bernard DANGIEN

Alain NICOLAS Marie-Claude FUZELLIER

Janine SCHWARTZBROD Françoise HINZELIN

Louis SCHWARTZBROD Marie-Hélène LIVERTOUX

Bernard MIGNOT

Blandine MOREAU

ASSISTANTS HONORAIRES Dominique NOTTER

Francine PAULUS

Christine PERDICAKIS

Marie-Catherine BERTHE Marie-France POCHON

Annie PAVIS Anne ROVEL

Gabriel TROCKLE

Maria WELLMAN-ROUSSEAU

Colette ZINUTTI

ENSEIGNANTS Section CNU^* Discipline d'enseignement

PROFESSEURS DES UNIVERSITES - PRATICIENS HOSPITALIERS

Danièle BENSOUSSAN-LEJZEROWICZ 82 Thérapie cellulaire

Jean-Louis MERLIN 82 Biologie cellulaire

Jean-Michel SIMON 81 Economie de la santé, Législation

pharmaceutique

Nathalie THILLY 81 Santé publique et Epidémiologie

PROFESSEURS DES UNIVERSITES

Christine CAPDEVILLE-ATKINSON 86 Pharmacologie

Igor CLAROT 85 Chimie analytique

Joël DUCOURNEAU 85 Biophysique, Acoustique, Audioprothèse

Raphaël DUVAL 87 Microbiologie clinique

Béatrice FAIVRE 87 Hématologie, Biologie cellulaire

Luc FERRARI 86 Toxicologie

Pascale FRIANT-MICHEL 85 Mathématiques, Physique

Christophe GANTZER 87 Microbiologie

Frédéric JORAND 87 Eau, Santé, Environnement

Isabelle LARTAUD 86 Pharmacologie

Dominique LAURAIN-MATTAR 86 Pharmacognosie

Brigitte LEININGER-MULLER 87 Biochimie

Pierre LEROY 85 Chimie physique

Philippe MAINCENT 85 Pharmacie galénique

Patrick MENU 86 Physiologie

Jean-Bernard REGNOUF de VAINS 86 Chimie thérapeutique

Bertrand RIHN 87 Biochimie, Biologie moléculaire

MAITRES DE CONFÉRENCES DES UNIVERSITÉS - PRATICIENS HOSPITALIERS

Béatrice DEMORE 81 Pharmacie clinique

Alexandre HARLE 82 Biologie cellulaire oncologique

Julien PERRIN 82 Hématologie biologique

Loïc REPPEL 82 Biothérapie

Marie SOCHA 81 Pharmacie clinique, thérapeutique et

biotechnique

MAITRES DE CONFÉRENCES

Sandrine BANAS 87 Parasitologie

Xavier BELLANGER 87 Parasitologie, Mycologie médicale

Emmanuelle BENOIT 86 Communication et Santé

Isabelle BERTRAND 87 Microbiologie

Michel BOISBRUN 86 Chimie thérapeutique

Ariane BOUDIER 85 Chimie physique

Cédric BOURA 86 Physiologie

Joël COULON 87 Biochimie

Sébastien DADE 85 Bio-informatique

Dominique DECOLIN 85 Chimie analytique

Roudayna DIAB 85 Pharmacie galénique

Natacha DREUMONT 87 Biochimie générale, Biochimie clinique

Florence DUMARCAY 86 Chimie thérapeutique

François DUPUIS 86 Pharmacologie

Reine EL OMAR 86 Physiologie

Adil FAIZ 85 Biophysique, Acoustique

Anthony GANDIN 87 Mycologie, Botanique

Caroline GAUCHER 86 Chimie physique, Pharmacologie

Stéphane GIBAUD 86 Pharmacie clinique

Thierry HUMBERT 86 Chimie organique

Olivier JOUBERT 86 Toxicologie, Sécurité sanitaire

Alexandrine LAMBERT 85 Informatique, Biostatistiques

Julie LEONHARD 86/01 Droit en Santé

Christophe MERLIN 87 Microbiologie environnementale

Maxime MOURER 86 Chimie organique

Coumba NDIAYE 86 Epidémiologie et Santé publique

Marianne PARENT 85 Pharmacie galénique

Caroline PERRIN-SARRADO 86 Pharmacologie

Virginie PICHON 85 Biophysique

Sophie PINEL 85 Informatique en Santé (e-santé)

Anne SAPIN-MINET 85 Pharmacie galénique

Marie-Paule SAUDER 87 Mycologie, Botanique

Guillaume SAUTREY 85 Chimie analytique

Rosella SPINA 86 Pharmacognosie

Sabrina TOUCHET 86 Pharmacochimie

Mihayl VARBANOV 87 Immuno-Virologie

Marie-Noëlle VAULTIER 87 Mycologie, Botanique

Emilie VELOT 86 Physiologie-Physiopathologie humaines

Mohamed ZAIOU 87 Biochimie et Biologie moléculaire

PROFESSEUR ASSOCIE

Julien GRAVOULET 86 Pharmacie clinique

Anne MAHEUT-BOSSER 86 Sémiologie

PROFESSEUR AGREGE

Christophe COCHAUD 11 Anglais

*Disciplines du Conseil National des Universités :

80 : Personnels enseignants et hospitaliers de pharmacie en sciences physico-chimiques et ingénierie appliquée à la santé 81 : Personnels enseignants et hospitaliers de pharmacie en

sciences du médicament et des autres produits de santé 11 Anglais 82 : Personnels enseignants et hospitaliers de pharmacie en

sciences biologiques, fondamentales et cliniques

85 ; Personnels enseignants-chercheurs de pharmacie en sciences physico-chimiques et ingénierie appliquée à la santé 86 : Personnels enseignants-chercheurs de pharmacie en sciences du médicament et des autres produits de santé 87 : Personnels enseignants-chercheurs de pharmacie en sciences biologiques, fondamentales et cliniques

11 : Professeur agrégé de lettres et sciences humaines en langues et littératures anglaises et anglo-saxonnes

S ERMENT DES A POTHICAIRES

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« L A FA C U LT É N ’E N T E N D D O N N E R A U C U N E A P P R O B AT I O N N I I M P R O B AT I O N A U X O P I N I O N S É M I S E S D A N S L E S T H È S E S , C E S O P I N I O N S D O I V E N T Ê T R E C O N S I D É R É E S C O M M E P R O P R E S À LE U R A U T E U R ».

Remerciements

À mon père et ma mère :

Merci d’avoir toujours été là pour moi, d’avoir joué à la fois le rôle d’une fondation solide sur laquelle je me suis construit et celui de paratonnerre en absorbant mes doutes, crainte et en trouvant toujours les mots justes pour me rassurer et me faire aller de l’avant. Sans vous, je ne serai jamais arrivé là où j’en suis aujourd’hui. Merci pour tout ce que vous avez fait et continuez de faire pour moi.

À mon frère :

À ces bons moments passés en colocation, nos moments de rire et de partage. Malgré tes efforts, tu n’as pas réussi à faire de moi un cordon bleu, préférant la facilité à la préparation de bons petits plats. Tu as toujours été bon conseil, n’hésitant pas à me donner des astuces et des coups de fouet pour me faire avancer. Merci pour ta bonne humeur.

À mes amis et collègues :

Merci pour tous ces bons moments passés dans la fac et en dehors.

Merci à Cédric, mon binôme et partenaire d’avoir supporté tous mes jeux de mots dont je l’accorde tous n’étaient pas bons. Merci de m’avoir supporté tout ce temps. Nos conversations et nos réunions révisions me manquent déjà.

Merci à Jennifer et Maud pour ces moments de joie passés à la fac et en dehors. J’espère que nous pourrions tous nous revoir autour d’un verre pour continuer à rigoler ensemble.

Merci à Saïd, mon binôme de 2^nde année qui était toujours prêt pour faire la fête et avec qui j’ai bien rigolé.

Merci à Fayçal, Hervé, Renaud et tous les autres pour tous ces bons moments.

À mon directeur de thèse Loïc REPPEL :

Merci d’avoir accepté ce rôle et merci pour tout ce que tu as fait pour moi lors de ma scolarité. Tu as été un très bon enseignant et un formidable maître de stage. J’espère avoir été à la hauteur de tes espérances.

À mes professeurs et membres de mon jury :

Merci à tous pour votre investissement et votre disponibilité. Malgré vos emplois du temps souvent surchargés, vous avez toujours trouvé du temps pour répondre aux questions des étudiants.

Merci aux responsables de la faculté de pharmacie de Nancy qui m’ont permis de réaliser un Master 2 à Amiens, renforçant ainsi mes connaissances.

Merci à Madame BENSOUSSAN qui m’a initié au domaine de la thérapie cellulaire et sans qui je ne serai pas là où je suis aujourd’hui.

Merci à Madame DE ISLA et à sa doctorante Laurie TARGA qui m’initia à la culture cellulaire et aux exigences de la recherche en biologie.

Merci à Madame GALY qui m’accueillit dans son laboratoire pour mon master 2 et qui m’initia à la thérapie génique et à la transduction cellulaire.

1

Table des matières

LISTE DES ABREVIATIONS : ... 5

LISTE DES FIGURES ... 6

LISTE DES TABLEAUX ... 8

INTRODUCTION ... 9

I. LA DREPANOCYTOSE ... 10

A. GENERALITE ... 11

1. Historique : les dates clefs de la recherche ... 11

2. Définition ... 13

3. Épidémiologie ... 14

a. Dans le monde... 14

b. En France ... 16

B. PHYSIOLOGIE DE L’HEMOGLOBINE ... 19

1. Hémoglobine normale ... 19

a. Structure ... 19

b. Composition de l’embryogénèse à la vie adulte ... 20

2. Hémoglobine drépanocytaire ... 21

a. HbS/S ... 21

b. HbS/C ... 21

c. HbS/Thal ... 21

d. Les autres formes d’hémoglobines mutées ... 22

i. HbS/D-Punjab ... 22

ii. HbS/E ... 22

C. DIAGNOSTIC ... 24

1. Diagnostic clinique ... 24

a. Clinique du trait drépanocytaire... 24

b. Principaux symptômes cliniques de la drépanocytose ... 24

i. La crise vaso-occlusive ... 25

ii. L’anémie ... 26

iii. Le syndrome thoracique aiguë ... 26

iv. La fièvre ... 27

v. Le priapisme ... 28

vi. Les Accidents Vasculaires Cérébraux... 28

2. Diagnostic biologique ... 29

3. Dépistage néonatal ... 30

D. PRISE EN CHARGE ... 31

2

1. Traitement symptomatique ... 31

a. Traitement des crises vaso-occlusives ... 31

b. Traitement des anémies aiguës ... 31

c. Syndrome thoracique aiguë ... 31

d. Traitement des infections ... 31

e. Le priapisme ... 32

2. Traitement spécialisé ... 32

a. Transfusion sanguine ... 32

b. Hydroxyurée ... 33

c. Allogreffe de cellules souches hématopoïétiques ... 33

II. LA THERAPIE GENIQUE ... 35

A. GENERALITE ... 36

B. LES OBJECTIFS DE LA THERAPIE GENIQUE ... 37

1. La modification d’un gène ... 37

a. La méthode ZFN ... 37

b. La méthode TALEN... 38

c. La méthode CRISPR ... 39

2. La modulation de l’expression d’un gène ... 40

a. ARN interférent ... 40

b. Ribozymes et déoxyribozymes ... 41

3. L’ajout d’un gène ... 42

C. LES MODALITES D’ADMINISTRATION ... 43

1. La thérapie génique ex vivo ... 43

2. La thérapie génique in vivo ... 44

D. LES PRINCIPAUX VECTEURS DE TRANSDUCTION CELLULAIRE ... 46

1. Les vecteurs viraux ... 46

a. Adénovirus ... 47

b. Les virus adéno-associés ... 49

c. Rétroviridae ... 49

d. Herpès simplex virus ... 51

2. Les vecteurs synthétiques ... 53

a. Lipides cationiques ... 54

b. Polymères cationiques ... 56

3. Les méthodes physiques ... 57

a. ADN nu ... 57

b. Le canon à ADN ... 58

c. L’électroporation ... 58

d. La sonoporation ... 59

e. La magnétofection... 60

3 III. LES ESSAIS CLINIQUES DE THERAPIES GENIQUES POUR LE TRAITEMENT DE

LA DREPANOCYTOSE ... 62

A. INTRODUCTION SUR LES ESSAIS CLINIQUES DE THERAPIE GENIQUE ... 63

B. LA REGLEMENTATION SPECIFIQUE AUX ESSAIS CLINIQUES ... 65

1. Définition d’un essai clinique ... 65

a. Le promoteur... 65

b. L’investigateur ... 65

2. Statut réglementaire des médicaments de thérapie génique ... 66

a. Définition des médicaments de thérapie innovante ... 66

b. Les normes de fabrication ... 68

i. Des MTI ... 68

ii. Des MTI-PP ... 68

c. La réglementation pour les essais cliniques utilisant des MTI ... 69

d. Les acteurs des essais cliniques ... 69

e. La traçabilité ... 70

C. LES ETAPES CLEFS POUR LA MISE EN PLACE D’ESSAIS CLINIQUES DE THERAPIE GENIQUE EX VIVO. ... 71

1. Obtention des cellules ... 71

a. Prélèvement de Moelle Osseuse ... 71

b. Mobilisation cellulaire ... 72

c. Cellules de sang de cordon ombilical ... 73

2. Transduction cellulaire ... 74

a. Nombre de copies de gène ... 74

b. Étude du ou des sites d’intégration ... 75

3. Greffe cellulaire ... 75

D. LES ESSAIS CLINIQUES DE THERAPIE GENIQUE EN COURS POUR LE TRAITEMENT DE LA DREPANOCYTOSE ... 77

1. Apporter un gène fonctionnel de la chaine bêta de l’hémoglobine ... 80

a. Le vecteur HPV569 ... 80

i. La construction du vecteur ... 80

ii. Protocole de greffe cellulaire ... 81

iii. Résultats ... 81

b. Le vecteur BB305 ... 83

i. Construction du vecteur ... 83

ii. Protocole de greffe cellulaire ... 83

iii. Résultats ... 83

c. Le vecteur βAS3-FB ... 86

i. Construction du vecteur ... 86

ii. Protocole de greffe cellulaire ... 87

iii. Résultats ... 88

2. Augmenter la production d’HbF ... 89

a. Ajout du gène gamma de l’hémoglobine ... 89

4

i. Construction du vecteur ... 89

ii. Protocole de greffe cellulaire ... 90

iii. Résultats ... 90

b. Inhibition de BCL11A ... 91

i. Construction du vecteur ... 92

ii. Protocole de greffe cellulaire ... 94

iii. Résultats ... 94

E. AUTRES PISTES THERAPEUTIQUES ENVISAGEES ... 95

1. Inhibition de KLF1 ... 95

2. Édition du génome ... 96

IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES ... 99

BIBLIOGRAPHIE ... 102

ANNEXE 1 : BROCHURE DE DEPISTAGE NEONATAL DE AFDPHE ... 114

ANNEXE 2 : PROCEDURE D’INSTRUCTION DES DOSSIERS DE THERAPIE GENIQUE. ... 115

ANNEXE 3 : SEQUENCE NUCLEOTIDIQUE, AVEC LES ACIDES AMINES CORRESPONDANTS, DE LA CHAINE BETA DE L'HEMOGLOBINE. ... 116

5

Liste des abréviations :

AAV : virus adéno-associés ADN : acide désoxyribonucléique

AFDPHE : Association Française pour le Dépistage et la Prévention des Handicaps de l’Enfant

ANSM : Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des produits de santé ARN : acide ribonucléique

AVC : Accidents Vasculaires Cérébraux cm : centimètre

CRISPR : clustered short palindromic repeats CVO : Crise Vaso Occlusive

GVHD : maladie du greffon versus l’hote Hb : Hémoglobine

HCB : Haut Conseil en Biotechnologie kb : kilobase

ms : milliseconde

MTI-PP : Médicament de Thérapie Innovante Préparé Ponctuellement OMS : Organisation Mondiale de la Santé

siARN : petit ARN interférents shARN : ARN en épingle à cheveux

TALEN : transcription activator-like effector nucleases VCN : copie de gène intégré (vector copy number) ZFN : zinc finger nuclease

6

Liste des figures

Figure 1: Arbre généalogique présentant le génotype d'une famille porteuse de la mutation responsable de la drépanocytose (gène S). ___________________________________________________________________________________________ 14 Figure 2: Taux de Prévalence de l'hémoglobine S en Afrique . __________________________________________________ 16 Figure 3: Répartition des décès dus au paludisme dans le monde (en 2010). __________________________________ 16 Figure 4: Répartition géographique des enfants nés drépanocytaires (en rouge) ou hétérozygotes (en bleu) en France métropolitaine en 2016. _______________________________________________________________________________ 18 Figure 5: Structure d'une molécule d'hémoglobine . ____________________________________________________________ 19 Figure 6: Site de l’hématopoïèse et expression des différentes chaines de l'hémoglobine au cours du

développement. ____________________________________________________________________________________________________ 20 Figure 7: Schéma bilan de la clinique drépanocytaire. __________________________________________________________ 25 Figure 8: Radiographie du thorax montrant des infiltrats alvéolaires prédominant aux bases, accompagnés d'un possible épanchement pleural à la base pulmonaire droite. _______________________________________________ 27 Figure 9: Présentation du fonctionnement des ZFN. _____________________________________________________________ 38 Figure 10: Méthodes de réparation de l'ADN suite à une coupure double brin induite par la méthode CRISPR.

_____________________________________________________________________________________________________________________ 40 Figure 11: Structure d'une molécule de ribozyme. ______________________________________________________________ 41 Figure 12: Comparaison des stratégies de thérapie génique : in vivo, où les cellules sont directement

modifiées dans l’organisme et ex vivo avec des cellules modifiées avant injection au patient. ________________ 43 Figure 13: Structure d'un adénovirus . ___________________________________________________________________________ 47 Figure 14: Schéma de transduction cellulaire des adénovirus __________________________________________________ 48 Figure 15: Structure d'un rétrovirus, exemple du lentivirus VIH-1. _____________________________________________ 50 Figure 16: Schéma de transduction cellulaire des rétrovirus. ___________________________________________________ 50 Figure 17: Représentation de la structure génomique provirale du VIH-1. ____________________________________ 51 Figure 18: Schéma de transduction cellulaire des vecteurs dérivés d'HSV _____________________________________ 52 Figure 19: Structure générale d'un lipide cationique ___________________________________________________________ 54 Figure 20: Exemple de particules lipidiques formées dans un solvant aqueux. ________________________________ 55 Figure 21: Structure des principaux polymères cationiques. ____________________________________________________ 56 Figure 22: Effets de la cavitation stable (A à C) et inertielle (D et E) sur la membrane cellulaire lors de l'internalisation de la microbulle. ________________________________________________________________________________ 60 Figure 23: Répartition des essais cliniques de thérapie géniques dans le monde (n) en fonction de la nature de la pathologie. ___________________________________________________________________________________________________ 63 Figure 24: différence entre préparation cellulaire, et médicament de thérapie innovante. ___________________ 67 Figure 25: Induction de la polymérisation de l'hémoglobine S. _________________________________________________ 78 Figure 26: Partie intégrée dans le génome cellulaire du vecteur lentiviral utilisé pour le traitement de la drépanocytose par thérapie génique. ____________________________________________________________________________ 78 Figure 27: Vecteur lentiviral HPV569. ___________________________________________________________________________ 81 Figure 28: Vecteur lentiviral BB305. _____________________________________________________________________________ 83

7 Figure 29: Vecteur βAS3-FB. ______________________________________________________________________________________ 87 Figure 30: Vecteur lentiviral contenant le gène de la chaine gamma de l’Hb. _________________________________ 89 Figure 31: Complexe BCL11 avec ses cofacteurs principaux. ____________________________________________________ 92 Figure 32: Représentation du shARN^mir . _________________________________________________________________________ 93 Figure 33: Vecteur LCR-shARN^mir. ________________________________________________________________________________ 93 Figure 34: Principe de la recombinaison homologue. ___________________________________________________________ 97

8

Liste des tableaux

Tableau I: présentation du taux de drépanocytose à la naissance et du nombre d’habitants pour chaque région du monde. __________________________________________________________________________________________________ 15 Tableau II: proportion en % de chaque type d'hémoglobine pour les génotypes drépanocytaires les plus fréquents ainsi que pour le trait drépanocytaire et le génotype sain. __________________________________________ 23 Tableau III: Résumé des avantages et des limites des méthodes de thérapie génique _________________________ 45 Tableau IV : Résumé des avantages et inconvénients des vecteurs et méthodes de thérapie génique ________ 61 Tableau V: Nombre d'essais clinique dans le champs des produits biologiques de 2011 à 2016. _____________ 64 Tableau VI: Nombre d'unité de thérapie génique/cellulaire, banque de tissus et établissement MTI-PP (Médicament de Thérapie Innovante Préparé Ponctuellement) en France de 2012 à 2016. __________________ 64 Tableau VII: Présentation des résultats obtenus chez 4 patients atteints de drépanocytoses ayant subi une greffe de CSH allogéniques ________________________________________________________________________________________ 76 Tableau VIII: Présentation des essais cliniques de thérapie génique dans le traitement de la drépanocytose en cours de réalisation. _______________________________________________________________________________________________ 79 Tableau IX: Présentation des résultats obtenus en cliniques avec le vecteur HPV569 _________________________ 82 Tableau X: Présentation des résultats obtenus chez 7 patients traités à l'aide du vecteur BB305. ___________ 84 Tableau XI: Présentation des résultats obtenus chez un patient français traité à l'aide du vecteur BB305. _ 85 Tableau XII: Bilan des résultats obtenus avec les différentes thérapies actuellement testées en clinique ____ 98

9 Introduction

La thérapie génique représente, à l’heure actuelle, un enjeu majeur dans la prise en charge des patients. Apparu dans la seconde moitié du XXème siècle, suite à la découverte de la structure de l’ADN en 1953 par J.D. Watson et F.H. Crick, cette nouvelle thérapie a déjà permis la mise sur le marché de nouveaux traitements (immunothérapies, vaccins recombinants, hormones de croissance…). Ce développement très rapide a redonné espoir aux patients pour lesquels aucun traitement n’était disponible. La thérapie génique s’est donc intéressée à ces patients qui souffraient pour la plupart de maladies orphelines telles que les maladies génétiques (comme la drépanocytose que nous développerons), les déficits immunitaires (comme le syndrome de Wiskott Aldrich) ou les cancers.

Pour pouvoir traiter efficacement ces patients, la thérapie génique s’attaque à l’essence même de la maladie. Ici, la cause principale des pathologies est une modification génétique par ajout, retrait ou changement de séquence d’un ou plusieurs gènes. Si la thérapie génique arrive à identifier le gène en cause et à le corriger, on peut alors espérer guérir de cette maladie voir l’éradiquer.

Pour atteindre ces objectifs, un large panel d’outils et de méthodes a été développé. Il est aujourd’hui possible d’isoler des cellules multipotentes, de les modifier et de les réimplanter afin de traiter durablement un tissu (exemple des cellules souches hématopoïétiques pour traiter le sang). Il est également possible de modifier le génome des cellules directement in vivo à l’aide de vecteurs spécifiques (exemple vecteurs anticancéreux).

L’objectif de cette thèse est donc de faire un point sur les avancées en thérapie génique et plus précisément celles qui visent à traiter une maladie particulière : la drépanocytose. Pour ce faire, nous définirons la drépanocytose puis nous étudierons les outils de thérapie génique à notre disposition et nous finirons par donner les premiers résultats cliniques obtenus par la thérapie génique pour le traitement de cette maladie.

10

I. La drépanocytose

11 A. Généralité

La drépanocytose ou anémie falciforme fut à son origine considérée comme la maladie des personnes noires. Cette croyance est due aux origines de la pathologie et à son histoire.

Afin de mieux comprendre pourquoi l’Homme africain noir est plus sujet à cette maladie que le reste du monde, nous reviendrons sur l’histoire de la maladie et sa répartition dans le monde.

1. Historique : les dates clefs de la recherche

La drépanocytose, dont l’apparition remonte à plusieurs siècles, n’a été décrite pour la première fois qu’en 1904 par le professeur James HERRICK après consultation d’un étudiant antillais de 20 ans hospitalisé pour un rhume (1). Le professeur donne pour la première fois un tableau clinique de la maladie comprenant tous les symptômes de l’anémie hémolytique chronique ainsi que les cellules responsables : les hématies falciformes.

En 1917, le Dr EMMEL découvre que les hématies des patients atteints de drépanocytose ont une forme normale en présence d’oxygène. Il montre que la forme des érythrocytes est dépendante du taux d’oxygène et il introduit les notions de falciformation et défalciformation ainsi que la notion de test diagnostic (test d’Emmel) (2).

En 1940, Irving SHERMAN alors étudiant à l’université Johns HOPKINS constate que les hématies des patients atteints de drépanocytose ne possèdent pas les mêmes propriétés physico-chimique que celles des patients sains (3). En se basant sur ce constat, le professeur Linus PAULING découvre en 1949 deux types d’hémoglobine : l’hémoglobine A présente chez les patients sains et l’hémoglobine S chez les patients drépanocytaires. Le professeur PAULING montre que l’hémoglobine S possède plus de cations que l’hémoglobine A (4). Il émet également les hypothèses que ce sont ces cations qui, en se couplant avec l’atome de fer présent dans les hématies, donnent la forme de faucille à la cellule et qui sont des inhibiteurs compétitifs aux molécules d’oxygènes ; expliquant ainsi les difficultés d’oxygénation des patients lors d’efforts physiques.

En 1949, James NEEL découvre que la drépanocytose est une maladie génétique à transmission autosomique récessive (5). Il décrit des patients sains n’ayant que de l’hémoglobine A, des porteurs sains ayant autant d’hémoglobine A que S et des patients drépanocytaires ayant uniquement de l’hémoglobine S. Cette découverte fut le premier pas vers la thérapie génique.

12 En 1956, Vernon INGRAM complète la découverte du professeur PAULING et découvre que les deux types d’hémoglobines n’ont qu’un acide aminé de différent (6). Dans les années 1960, le projet mondial de séquençage du génome humain a permis aux scientifiques de mettre en évidence le gène de la chaine bêta de l’hémoglobine sur le chromosome 11. En 1978, Tom Maniatis isole et séquence les gènes des chaines bêta et delta de l’hémoglobine (7). La même année, Richard Rifkind découvre le fonctionnement de l’érythropoïèse et différencie des cellules en érythrocyte in vitro (8).

En 1981, un premier programme de dépistage fut mis en place aux Antilles. Une goutte de sang des enfants présentant un risque de développer la drépanocytose en raison de leurs origines a été prélevée dès les premiers jours de vie afin de séquencer le gène de la chaine bêta de l’hémoglobine. La France métropolitaine fit ces premiers dépistages en 1985 à Marseille puis à Paris et Lille à partir de 1987 avant de l’étendre à tout le territoire en 2000.

Ces premiers tests furent très importants, car ils permirent à la fois de réaliser des statistiques sur le nombre d’enfants porteurs d’une ou de deux mutations, mais aussi d’améliorer la prise en charge des enfants (développé dans le point I.D de ce manuscrit).

En 1995, la prise en charge des patients prend un tournant avec la mise sur le marché du premier médicament pour le traitement de la drépanocytose : l’hydroxycarbamide (ou hydroxyurée). Cette molécule engendre la production d’hémoglobine fœtale, plus affine que l’hémoglobine S pour l’oxygène. Ce changement de composition en hémoglobine des hématies permet de réduire le nombre de crises vaso-occlusives, les recours à la transfusion et les complications menaçant le pronostic vital des patients, mais sans guérir les patients de la maladie.

À partir du milieu des années 1980, les médecins ont traité les patients à l’aide d’allogreffes de cellules souches hématopoïétiques (CSH) de moelle osseuse. Les cellules sont prélevées chez des donneurs apparentés sains dont le groupe HLA (human leucocyte antigen) est le plus proche possible de celui du patient. Seuls les patients présentant les symptômes les plus graves, nécessitant plusieurs transfusions sanguines par semaine étaient éligibles à ce traitement à cause des effets secondaires graves associés. Les risques les plus importants étant : la non prise de greffe, la leucémie, la maladie du greffon versus l’hôte (GVHD :graft versus host disease) et des infections secondaires à l’aplasie médullaire initiale (9). En 1998, alors que les protocoles de greffes de CSH de moelle osseuse commencent à être maitrisés, un patient reçoit une greffe de CSH issues d’un sang de cordon ombilical. Cette greffe fut réalisée en raison de la sévérité de la maladie et du manque de donneur HLA compatible. Le patient fut déclaré guéri un an après la greffe et

13 des études ont démontré que les CSH issues de sang de cordons ombilicaux provoquaient moins de GVHD, mais qu’elles ne pouvaient être utilisées que chez les enfants ou jeunes adolescents en raison du nombre limité de cellules souches par prélèvement (10).

En conclusion, les avancés réalisées depuis 1904 ont permis de mieux connaître la pathologie, de mettre au point une méthode efficace de dépistage et d’améliorer considérablement la prise en charge des patients. Grâce à ces découvertes, une définition précise de la maladie a pu être obtenue.

2. Définition

La drépanocytose est une hémoglobinopathie, autosomique récessive touchant la production de l’hémoglobine impliquée dans le fonctionnement des hématies. Les hémoglobinopathies sont classées en deux grandes familles :

 Les quantitatives qui ont une production réduite en hémoglobine. La maladie majeure de ce groupe est la thalassémie.

 Les structurales qui sont définies par une production d’hémoglobine anormale présentant une ou plusieurs mutations. La maladie majeure de ce groupe est la drépanocytose.

Le mot drépanocytose est composé de deux mots grecs : « drepanon » qui signifie faucille et « kutos » pour cellule. Cette maladie est donc caractérisée par la présence d’hématies falciformes possédant une faible affinité pour l’oxygène. Cette modification des hématies va entre autres impacter l’oxygénation des organes et provoquer des crises vaso-occlusives sévères en cas d’activité physique intense et prolongée.

La drépanocytose est causée par une mutation du gène de la chaine bêta de l’hémoglobine présent sur le chromosome 11. Cette mutation conduit à la production en quantité normale d’hémoglobine mutée. La transmission de l’allèle S muté est mendélienne récessive, c’est-à- dire qu’il faut que les deux allèles (celui venant du père et celui de la mère) soient mutés pour déclarer la maladie. Ainsi, une personne, dont les deux parents sont porteurs sains (AS), a 25% de risque d’être drépanocytaire (SS) et 25% de n’avoir aucun allèle muté (AA) (Figure 1). Par contre si un des parents est drépanocytaire et l’autre porteur sain, alors la probabilité que l’enfant soit malade est de 50%. De même si un des deux parents ne possède pas d’allèle S, aucun enfant ne sera drépanocytaire.

14 Figure 1: Arbre généalogique présentant le génotype d'une famille porteuse de la mutation

responsable de la drépanocytose (gène S).

En vert : personne saine (AA), en orange : porteur sain (AS), en rouge : personne atteinte de drépanocytose (SS).

Maintenant que nous avons une définition précise de la maladie, étudions sa répartition géographique dans le Monde et en France métropolitaine.

3. Épidémiologie a. Dans le monde

La drépanocytose fait partie des maladies acquises dès la naissance les plus répandues dans le monde (11). Elle touche 276 000 naissances par an et concerne principalement l’Afrique avec 233 000 nouveaux cas par an soit 10,68/1 000 nouveau-nés et à un plus faible niveau le Proche et Moyen-Orient (0,84/1 000) et l’Asie équatoriale (0,68/1 000) (Tableau I).

15 Tableau I: présentation du taux de drépanocytose à la naissance et du nombre d’habitants pour chaque région du monde (12).

Région du monde Population (millions)

Naissance annuelle (milliers)

Naissance drépanocytaire (pour 1000 naissances)

Afrique 586 22 895 10,68

Amérique 853 16 609 0,49

Proche et Moyen

Orient 573 16 798 0,84

Europe 879 10 459 0,07

Asie 1 564 38 139 0,68

Asie pacifique et

Océanie 1 761 23 914 0,00

Monde 6 217 128 814 2,28

Cette répartition des patients (Figure 2) fait penser à l’incidence d’une autre maladie : le paludisme (Figure 3). Le paludisme, avec un taux de mortalité entre 1 mois et 4 ans de 8,3/1000, est la 2^ème cause de mortalité infantile en Afrique après les pneumonies (13,2/1000) et avant les diarrhées (7,9/1000) (chiffres OMS année 2015 (13)). Le fort taux de mortalité infantile du paludisme a, avec le temps, fait augmenter la proportion des personnes possédant un allèle S muté et donc le nombre de patient drépanocytaire dans ces territoires. En effet, les patients atteints de trait drépanocytaire ont moins de risque d’être infectés par le Plasmodium responsable du paludisme et font moins d’infections sévères que les patients possédant les deux allèles sauvages A (14,15). Cette protection relative vis-à-vis de cette pathologie s’explique par deux processus (16) :

1. La déformation en forme de faucille des hématies infectées par le parasite.

2. La phagocytose des hématies falciformes par les leucocytes avant que le parasite n’ait pu proliférer.

Ainsi, à l’échelle mondiale, la drépanocytose est très majoritairement localisée en Afrique équatoriale en raison de sa protection relative vis-à-vis d’un parasite : le Plasmodium. Quelle est l’incidence de la drépanocytose dans les Pays comme la France où le paludisme n’est pas présent ?

16 Figure 2: Taux de Prévalence de l'hémoglobine S en Afrique (17).

Figure 3: Répartition des décès dus au paludisme dans le monde (en 2010).

b. En France

La drépanocytose est la maladie héréditaire la plus fréquente en France en concernant une naissance sur 1836 en 2016 (outre-mer inclus) (Source : Bilan d’activité 2016 de l’Association Française pour le Dépistage et la Prévention des Handicaps de l’Enfant (AFDPHE)). Son incidence dans la population générale n’est pas connue avec précision.

Seuls les chiffres liés aux hospitalisations et aux dépistages néonataux sont connus avec

17 précision. En 2009, 9.000 personnes ont été hospitalisées pour traiter une crise drépanocytaire (rapport 2011 du ministère de la Santé). Le nombre de patients drépanocytaires en France peut donc être estimé à plus de 10.000. Le nombre de patients porteurs du trait drépanocytaire ne peut pas être estimé, car, étant asymptomatiques, ces personnes ne font pas de crise drépanocytaire nécessitant une hospitalisation.

Les programmes de dépistage des enfants à risques, menés par l’AFDPHE, se sont généralisés de 2006 à 2016 passant de 27% à 39,39% de nouveau-nés testés. Cette augmentation a permis le diagnostic de 100 enfants supplémentaires. L’incidence globale de la maladie en France métropolitaine est ainsi passée de 1/2789 en 2006 à 1/2088 en 2016 avec 356 naissances annuelles porteuses de la double mutation. De même, en 2016, 8172 enfants sont nés hétérozygotes avec un seul allèle muté.

La répartition de la maladie est inégale sur le territoire avec une forte incidence en Guyane (1 naissance sur 206) où le paludisme est présent et une absence de nouveau cas à Saint Pierre et Miquelon où le paludisme est absent. En métropole, la région la plus concernée, représentant plus de 60% des cas, est l’Ile de France avec une incidence de 1/824 et la moins concernée est la Corse avec aucun cas (Figure 4). Cette différence entre l’Ile de France et le reste de la métropole s’explique par une proportion plus importante de personnes originaires d’Afrique noire dans cette région.

Maintenant que nous connaissons la définition et l’histoire de la drépanocytose, nous allons étudier ses conséquences sur la molécule au centre de la pathologie : l’hémoglobine.

18 Figure 4: Répartition géographique des enfants nés drépanocytaires (en rouge) ou

hétérozygotes (en bleu) en France métropolitaine en 2016.

En noir : l’incidence de la maladie par région (porteur homozygote). (Données issus du bilan d’activité 2016 de AFDPHE paru le 16/10/2017)

19 B. Physiologie de l’hémoglobine

La drépanocytose étant une hémoglobinopathie, il est nécessaire de connaitre le rôle et la structure de l’hémoglobine pour comprendre les conséquences des modifications apportées par la pathologie. Dans un premier temps, nous étudierons l’hémoglobine du développement normal de l’embryon à l’âge adulte, puis nous introduirons les différentes mutations portées sur le gène codant sa chaine bêta.

1. Hémoglobine normale a. Structure

L’hémoglobine est la protéine des hématies. Elle est formée de deux parties : une protéique la globine et une non protéique : l’hème (Figure 5). Les quatre chaines de globines présentes dans l’hémoglobine sont réparties en deux types différents : 2 font partie de la famille alpha, codées par un cluster de gène présent sur le chromosome 16 et deux de la famille bêta, codées par un cluster de gène présent sur le chromosome 11. Les chaines d’hémoglobines sont retenues dans les hématies par les protéines de la membrane et du cytosquelette. Ces protéines leurs donnent les propriétés physiques de déformabilité nécessaires pour traverser les capillaires dont le diamètre est inférieur à la taille des hématies. L’hémoglobine permet également par les atomes de fer présents sur les molécules d’hèmes de fixer et de transporter l’oxygène.

Figure 5: Structure d'une molécule d'hémoglobine (18).

20 b. Composition de l’embryogénèse à la vie adulte

La composition et l’origine des hématies évoluent avec le développement de l’embryon en Homme adulte afin de pouvoir assurer l’oxygénation de toutes les cellules de l’organisme (Figure 6). Les premiers hémoglobines, présentes chez l’embryon, sont composées de 2 chaines epsilon et 2 chaines zêta. Cette hémoglobine est plus affine pour l’oxygène que la forme adulte ce qui permet le transfert de ce dernier du sang de la mère à l’embryon.

À partir de 6 semaines après la conception, le foie et la rate fœtaux vont produire un nouveau type d’hémoglobine : l’hémoglobine fœtale (HbF) alpha2gamma2. Cette hémoglobine est plus affine pour l’oxygène que la forme adulte ce qui permet également le transfert, au niveau du placenta, de l’oxygène du sang de la mère à celui du fœtus.

À la naissance, la moelle osseuse de l’enfant va produire les érythrocytes adultes qui sont composés de deux types d’hémoglobines différentes que sont :

 HbA composée de 2 chaines alpha et deux chaines bêta. Cette hémoglobine est présente dans plus de 95% des hématies adultes.

 HbA2, dont la composition est alpha2delta2, est présente dans 2 à 3% des hématies adultes.

Figure 6: Site de l’hématopoïèse et expression des différentes chaines de l'hémoglobine au cours du développement (19).

21 2. Hémoglobine drépanocytaire

a. HbS/S

C’est la mutation la plus fréquemment retrouvée chez les patients drépanocytaires. Elle est caractérisée par la présence sur les deux chromosomes 11 du gène HbS. Ce gène est un mutant de celui codant pour la chaine bêta de l’hémoglobine (HbA). Il existe un seul nucléotide de différent entre les deux gènes : l’Adénine en position 17 qui devient une Thymine. Cette mutation entraîne le remplacement, dans la protéine, de l'acide glutamique en position 6 par de la valine.

Bien que l’HbS soit la mutation responsable de la drépanocytose, d’autres mutations peuvent, quand elles y sont associées provoquer un syndrome drépanocytaire.

b. HbS/C

Les patients souffrant de la forme SC de la drépanocytose les SC sont double- hétérozygotes pour une mutation de la beta globine, une responsable de production d'Hb S, une responsable de la production d'Hb C. Cette dernière est caractérisée, comme pour HbS, par une mutation ponctuelle du gène HbA au niveau du 6^ème acide aminé. L’acide glutamique devient ici une lysine.

La présence de l’HbC dans l’hématie stimule les transports ioniques membranaires et est à l’origine d’une microcytose. Sa combinaison avec l’hémoglobine S est responsable d’une forme modérée de la maladie drépanocytaire.

c. HbS/Thal

Les patients atteints de ce type de drépanocytose présentent sur un chromosome 11 la mutation HbS et sur l’autre chromosome une bêta thalassémie (Thal). La thalassémie est une maladie où l’hémoglobine n’est pas produite (Thal 0) ou produite sous une forme normale mais en quantité faible (Thal +).

La sévérité de ce type de drépanocytose est fonction de la gravité de la thalassémie associée. Si la thalassémie est faible, le patient souffrira d’une forme modérée de drépanocytose avec jusqu’à 30% d’hémoglobine normale. Au contraire, en cas de

22 thalassémie 0, le patient ne produira pas d’HbA et aura le même phénotype que ceux souffrant de la forme S/S.

d. Les autres formes d’hémoglobines mutées i. HbS/D-Punjab

Les patients souffrant de la forme S/D Punjab de la drépanocytose possèdent deux mutations différentes du gène HbA. Le gène HbS est présent sur le premier chromosome et le gène HbD Punjab sur le second. Ce dernier est caractérisé par une mutation ponctuelle du gène HbA au niveau du 121^ème acide aminé : la glutamine devient de l’acide glutamique.

Ce type de drépanocytose est principalement présent en Inde. Les symptômes sont similaires à ceux de la forme S/S avec un plus fort risque d’hémolyse. Ce phénomène s’explique par la capacité de l’HbD à augmenter la polymérisation de HbS et donc la falciformation des érythrocytes (20).

D’autres variants de l’hémoglobine D, moins rependus, existent : Hb D-Agri, Hb D-Bushman, Hb D-Ouled Rabah, Hb D-Iran, Hb D-Granada, Hb D-Ibadan et Hb D-Neath. Ils ont un phénotype similaire à celui de Punjab mais comportent des mutations différentes.

ii. HbS/E

L’hémoglobine E est principalement présente en Asie du Sud-est et se caractérise par une mutation au niveau de 26^ème triplet du gène de l’HbA. Cette mutation engendre le remplacement de la glutamine par une lysine et provoque l’apparition, sur l’ARN (acide ribonucléique) messager, d’un site alternatif d’épissage. Ce dernier est à l’origine d’une β- thalassémie modérée. La clinique des patients souffrant de la double mutation HbS/HbE est similaire à ceux souffrant de la forme HbS/βThal+.

Comme nous venons de le voir, il existe différents génotypes pour la drépanocytose et ils ne sont pas tous associés au même phénotype. Les formes les moins graves produisent encore un peu d’hémoglobine A alors que les plus sévères produisent quasi exclusivement de l’hémoglobine mutée (Tableau II). Intéressons-nous désormais aux méthodes diagnostiques et à la clinique de la maladie.

23 Tableau II: proportion en % de chaque type d'hémoglobine pour les génotypes drépanocytaires les plus fréquents ainsi que pour le trait drépanocytaire et le génotype sain.

(21).

condition génotype HbA HbS HbC HbF HbA2

normale A/A 95-98 0 0 <1 <3,5

Trait

drépanocytaire A/S 50-60 35-45 0 1-3 <3,5

drépanocytose

S/S 0 85-90 0 2-15 <3,5

S/C 0 45-50 45-80 1-8 <3,5

S/Thal + 5-30 65-90 0 2-10 >3,5

S/Thal 0 0 80-92 0 2-15 >3,5

24 C. Diagnostic

Comme nous venons de le voir, il existe différents types de drépanocytose. Pour pouvoir prendre en charge efficacement les patients, il est nécessaire d’adapter les protocoles de prise en charge aux risques associés à chaque type. Pour ce faire, le personnel soignant a à sa disposition différentes méthodes de diagnostic : allant du diagnostic clinique/symptomatique au diagnostic néonatal (22).

1. Diagnostic clinique

a. Clinique du trait drépanocytaire

Les patients atteints de trait drépanocytaire sont des porteurs hétérozygotes aux gènes de l’HbS. Ils sont également appelés porteurs sains, car ils ne présentent pas les symptômes cliniques de la maladie. Des études ont été réalisées sur cette population afin de connaitre les risques cardiaques encourus en cas d’exercices physiques. Les résultats ont conclu à l’absence de différence significative avec les patients porteurs d’aucune mutation de l’hémoglobine (23,24).

Les patients porteurs sains, étant asymptomatiques, n’ont besoin d’aucune prise en charge médicale particulière proprement dite. Les seules consultations médicales qu’ils devront réaliser seront pour du conseil génétique afin de minimiser le risque d’engendrer des enfants drépanocytaires.

b. Principaux symptômes cliniques de la drépanocytose

Les symptômes cliniques de la drépanocytose sont secondaires à l’hémolyse chronique et aux crises vaso-occlusives intermittentes qui provoquent des ischémies transitoires. Ces deux causes sont responsables de dysfonctions multi-organes dont la sévérité est patient- dépendante (Figure 7).

25 Figure 7: Schéma bilan de la clinique drépanocytaire.

Figure traduite en français (25).

i. La crise vaso-occlusive

La crise vaso-occlusive (CVO) est la complication aiguë la plus fréquente chez les patients drépanocytaires. Elle est causée par l’agglutination des hématies falciformes dans les vaisseaux sanguins et est secondaire à différents facteurs de risque comme :

 L’hypoxémie et l’acidose qui favorisent la forme falciforme des hématies.

 La déshydratation qui diminue la fluidité du sang.

La CVO s’accompagne de douleurs extrêmement fortes, d’apparitions plus ou moins brutales et prolongées dans le temps. Les douleurs sont provoquées par des lésions secondaires à un phénomène d’occlusion microvasculaire touchant préférentiellement la moelle osseuse, la rate, le foie, le cerveau, les poumons et les reins (22).

Le syndrome pieds-mains de l’enfant de moins de 2 ans (ou dactylite) est également une conséquence de la CVO. Il se caractérise par un œdème inflammatoire des extrémités

26 accompagné de douleurs, d’atteintes osseuses et de lésions musculaires ou tendineuses. Il est à l’origine d’une tuméfaction du dos, des pieds et/ou des mains et d’une impotence fonctionnelle en raison de la douleur associée.

ii. L’anémie

L’anémie est définie comme étant une diminution de la quantité d’hémoglobine dans le sang.

Elle se traduit par une fatigue excessive et une sensation de faiblesse générale quand elle est modérée et par un essoufflement associé à une tachycardie (accélération du rythme cardiaque) quand elle est plus sévère. L’anémie chronique est généralement bien tolérée et est symptomatique qu’à l’effort (plus ou moins intense selon le taux d’Hb circulant). Un ictère (coloration jaune de la peau et des muqueuses) peut également apparaître en cas d’hémolyse importante.

L’anémie drépanocytaire peut être de deux types différents :

 Une anémie hémolytique régénérative secondaire à la CVO et à une séquestration splénique des hématies falciformes.

 Une anémie arégénérative suite à une infection par le parvovirus B19 qui inhibe la production d’hématie par la moelle osseuse.

L’anémie la plus courante est l’hémolytique. Elle se caractérise par un taux d’hémoglobine circulante de 2g/dL inférieur à la normale (13 à 17g/dL pour un homme) (26). Elle est aggravée par le froid, qui provoque une vasoconstriction périphérique source de CVO, et par l’activité physique, qui fait augmenter la consommation d’oxygène par l’organisme et donc la falciformation des hématies.

iii. Le syndrome thoracique aiguë

Le syndrome thoracique aiguë est la première cause de mortalité chez les patients drépanocytaires ayant accès à un traitement (27). Il est défini par la présence d’un infiltrat radiologique pulmonaire (Figure 8). Il est généralement associé à des symptômes des voies respiratoires comme la dyspnée et la toux, mais aussi de douleur à la poitrine et de fièvre.

Le syndrome thoracique aiguë peut être secondaire à la CVO, à une pneumonie ou à une embolie pulmonaire (22).

27 Figure 8: Radiographie du thorax montrant des infiltrats alvéolaires prédominant aux bases,

accompagnés d'un possible épanchement pleural à la base pulmonaire droite (28).

iv. La fièvre

La fièvre est un signe d’infections. Les infections sont la première cause de mortalité en absence de traitements préventifs et sont principalement bactériennes. Chez l’enfant de moins de 5 ans les bactéries majoritaires sont encapsulées comme Streptococcus pneumoniae et Haemophilus influenzae. Après l’âge de 5 ans, les bactéries les plus retrouvées sont les bacilles gram négatifs comme Klebsiella spp. et Escherichia coli.

L’hospitalisation et l’utilisation de cathéter, dans le traitement du syndrome thoracique aiguë, est également une source de contamination bactérienne par des coccis gram positif, principalement Staphylococcus aureus (29).

Afin de limiter les infections, les patients drépanocytaires doivent être à jour dans leurs vaccinations et prendre de la pénicilline comme traitement préventif.