PROJET PPI-Fc

Prévention du diabète de type 1 et traitement de l’allergie à l’insuline par vaccination intranasale avec la protéine de fusion préproinsuline-Fc

Ce projet est porté par l’INSERM – Univ. Paris Cité – Inst. Cochin – CNRS – APHP.

CONTEXTE

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune résultats de la destruction des cellules β pancréatiques productrices d’insuline par des lymphocytes T auto-réactifs. Son incidence augmente constamment dans les pays industrialisés. Le seul traitement disponible à ce jour, essentiellement palliatif, consiste en des injections d’insuline exogène, impactant la qualité de vie des patients et n’empêchant pas les complications vasculaires à long terme. De nombreuses immunothérapies ont été testées, avec des succès mitigés, principalement dus à une intervention tardive chez des patients déjà diabétiques ou présentant une auto-immunité très engagée, s’accompagnant d’un déclin du nombre et de la fonction des cellules β. Ces données cliniques renforcent la nécessité de développer des approches de prévention précoce du DT1 chez les patients à risque (apparentés de personnes malades, porteurs des gènes HLA de prédisposition). Les thérapies envisagées, visant de jeunes enfants, doivent montrer une grande spécificité d’action et être non invasives pour être attractives pour une application clinique.

Nous avons développé et breveté une protéine de fusion constituée de la préproinsuline (antigène clé du DT1) reliée au fragment Fc d’une immunoglobuline humaine (PPI-Fc), ce qui lui confère la capacité de passer à travers les muqueuses par sa fixation au récepteur Fc néonatal (FcRn) exprimé par les cellules épithéliales (WO/2017/012959). Afin de pallier à la dégradation importante de la PPI-Fc observée après administration orale, tout en bénéficiant des mécanismes de tolérance associés aux muqueuses, nous nous sommes tournés vers la voie intranasale, qui suscite un intérêt grandissant en clinique. Ainsi, nous proposons ici d’évaluer les capacités thérapeutiques préventives de la PPI-Fc intranasale dans un modèle murin de DT1. Toutefois, le transfert à la clinique de protocoles de prévention précoce du DT1, ciblant donc des enfants très jeunes avant même l’apparition de signes biologiques ou cliniques de la maladie, est une entreprise risquée car longue, couteuse et soumise à des exigences règlementaires complexes. Par conséquent, nous avons adopté une stratégie parallèle qui vise à évaluer les capacités thérapeutiques de la PPI-Fc dans une autre indication, l’allergie à l’insuline, une complication rare mais sévère touchant 0.1 à 3% des patients insulino-traités. Les manifestations cliniques incluent des réactions cutanées (éruption, urticaire) et des effets systémiques (angio-œdème/anaphylaxie mettant en jeu le pronostic vital). A ce jour, aucun traitement de référence n’existe. Ainsi, en plus de fournir un traitement ciblé pour cette rare pathologie, la PPI-Fc intranasale pourrait être ensuite réorientée pour des essais de prévention du DT1 (repurposing).

OBJECTIFS

L’objectif de ce projet, qui utilise la souris non obese diabetic (NOD), modèle expérimental de DT1 spontané, est double :

1. Traitement de l’allergie à l’insuline. Nous analyserons l’efficacité et les mécanismes thérapeutiques de la PPI-Fc intranasale pour le traitement de l’allergie à l’insuline.

2. Prévention du DT1. Nous évaluerons la capacité de la PPI-Fc à prévenir la maladie après administrations intranasales répétées chez des souris NOD jeunes, et nous identifierons les mécanismes thérapeutiques en jeu.

RÉSULTATS

Nous avons vérifié l’expression du FcRn dans l’épithélium nasal de la souris NOD, confirmé par résonnance magnétique de surface, la liaison du PPI-Fc aux FcRn murins, et démontré une bonne biodisponibilité de la PPI-Fc administrée par voie intranasale.
Nous avons mis au point les marquages pour identifier par cytométrie spectrale les populations lymphoïdes et myéloïdes présentes dans le NALT (nasal-associated lymphoid tissue), les poumons, les ganglions pancréatiques et la rate.
Nous avons développé un modèle d’allergie cutanée à l’insuline chez la souris NOD, consistant en des sensibilisations intradermiques avec de l’insuline diluée dans l’alum. L’allergie est marquée par l’augmentation de l’extravasation après challenge à l’oreille, des taux d’IgE sériques et des réponses Th2 spécifiques d’insuline.
Nous avons établi la preuve de concept de l’efficacité de la PPI-Fc intranasale à réduire les réactions allergiques.
Nous avons établi les collaborations et protocoles nécessaires pour la mesure des IgE spécifiques d’insuline, la dégranulation des mastocytes, le rôle des lymphocytes T régulateurs et des lymphocytes B spécifiques d’insuline.
Nous avons initié les traitements de prévention du DT1 chez la souris NOD avec la PPI-Fc intranasale (en cours).

PUBLICATIONS RÉCENTES

Sola-Gazagnes A, Pecquet C, Berré S, Achenbach P, Pierson LA, Virmoux-Buisson I, M’Bemba J, Elgrably F, Moguelet P, Boitard C, Caillat-Zucman S, Laanani M, Coste, Larger E, Mallone R. Insulin allergy: a diagnostic and therapeutic strategy based on a retrospective cohort and a case-control study. Diabetologia. 2022 Aug;65(8):1278-1290. doi: 10.1007/s00125-022-05710-9. PubMed PMID: 35505238.
Deligne C, You S and MalloneR. Personalized immunotherapies for type 1 diabetes: who, what, when and how? J Pers Med. 2022 Mar 29;12(4):542. doi: 10.3390/jpm12040542. PubMed PMID: 35455658.
Corcos N, Culina S, Deligne C, Lavaud C, You S*, Mallone R*. Oral Fc-Coupled Preproinsulin Achieves Systemic and Thymic Delivery Through the Neonatal Fc Receptor and Partially Delays Autoimmune Diabetes. Front Immunol. 2021 Aug 10;12:616215. doi: 10.3389/fimmu.2021.616215. eCollection 2021. PubMed PMID: 34447366.
Culina S, Gupta N, Boisgard R, Afonso G, Gagnerault MC, Dimitrov J, Østerbye T, Justesen S, Luce S, Attias M, Kyewski B, Buus S, Wong FS, Lacroix-Desmazes S, Mallone R. Materno-Fetal Transfer of Preproinsulin Through the Neonatal Fc Receptor Prevents Autoimmune Diabetes. Diabetes. 2015 Oct;64(10):3532-42. doi: 10.2337/db15-0024. PubMed PMID: 25918233.