Les cellules souches induites à la pluripotence (CSIP) dans la Leucémie Myéloïde Chronique (LMC) : Modélisation de la crise blastique et design d'un modèle de thérapie à base de cellules CAR

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSC) in Chronic Myeloid Leukemia (CML) : Modelling Blast Crisis and Designing a CAR-Cell Therapy Model

• Auteur / Autrice : Jusuf Imeri
• Direction : Ali Turhan, Annelise Bennaceur-Griscelli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 21/12/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Modèles de cellules souches malignes et thérapeutiques (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Henri Bourhis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Lemoine, Jean-Marc Lemaître, Jean-Claude Chomel, Lucas Eduardo Botleho De Souza
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Lemoine, Jean-Marc Lemaître

Mots clés

Mots clés contrôlés

Crise blastique

Cellules souches pluripotentes induites

Immunothérapie adoptive

Leucémie myéloïde chronique

Cancer -- Thérapeutique

Mots clés libres

Crise blastique

Cancer

Leucemie myeloide chronique

Car

Csip

Modélisation

Blast crisis

Cancer

Chronic myeloid leukemia

Car

Ipsc

Modelling

Résumé

L'histoire naturelle de la leucémie myéloïde chronique (LMC) qui était une affection constamment mortelle il y a 20 ans en raison d'une évolution vers une transformation en leucémie aiguë (ou crise blastique, CB) a été modifiée par l'utilisation des inhibiteurs tyrosine kinase (ITK). Malgré le succès de ces traitements, la résistance aux ITK et la progression clonale vers une crise blastique (CB) restent des problèmes majeurs, dus à l'instabilité génétique inhérente à l'oncogène BCR::ABL. Pour modéliser les évènements impliqués dans cette progression, nous avons utilisé des cellules souches pluripotentes induites (CSPI) dérivées des cellules leucémiques Ph1+ des patients atteints de LMC. Nous avons montré la possibilité de générer une instabilité globale in vitro par une stratégie de mutagenèse (Article 1). Les expériences de différenciation hématopoïétique ont montré la possibilité de générer en 12 jours, des cellules ayant des caractéristiques de leucémie aiguë, mimant la CB. Les analyses de transcriptome ont permis de mettre en évidence la surexpression du gène CD25 (IL2RA) dans ce cellules leucémiques, confirmée dans les cellules primaires de patients en BP (Article 2). La possibilité d'utiliser une stratégie de CAR-CD25 basée sur les cellules NK a ensuite été développée. Nous avons utilisé dans ce but, la lignée NK92 que nous avons génétiquement modifiée par des lentivirus CAR-CD25. Nous avons montré la possibilité de cibler les cellules leucémiques surexprimant CD25 dans les modèles in vitro et in vivo. Nous avons ensuite transduit les cellules iPSC par les lentivirus CAR et montré l'expression de CAR-CD25 via les promoteurs constitutif ou inductibles à la surface des iPSC (Article 3). Ces expériences de preuve de concept représentent une étape importante pouvant conduire aux thérapies CAR-NK-CD25 dérivées des CSPI dans le futur.

The natural history of chronic myeloid leukemia (CML) which was a consistently fatal condition 20 years ago due to progression into acute leukemia (or blast crisis, BP), has been changed by the use of tyrosine kinase inhibitors (TKIs). Despite the success of these treatments, resistance to TKIs and clonal progression to blast crisis (BP) remain major problems, due to inherent genetic instability of the BCR::ABL oncogene. To model the events involved in this progression, we used induced pluripotent stem cells (iPSC) derived from Ph1+ leukemic cells of CML patients. We have shown the possibility of generating global instability in vitro by a mutagenesis strategy (Article 1). Hematopoietic differentiation experiments have shown the possibility of generating, in 12 days, cells with characteristics of acute leukemia, mimicking BP. Transcriptomic analyzes revealed the overexpression of CD25 (IL2RA) gene in these leukemic cells, confirmed in the primary cells of BP patients (Article 2). The possibility of using a CAR-CD25 strategy based on NK cells was then developed. For this purpose, we used the NK92 cell line that we genetically modified with CAR-CD25 lentiviruses. We have shown the possibility of targeting leukemic cells overexpressing CD25 in in vitro and in vivo models. Thereafter, we transduced iPSC cells with the CAR lentiviruses and showed the expression of CAR-CD25 via the constitutive or inducible promoters at the surface of iPSC (Article 3). These proof-of-concept experiments represent an important step that could lead to iPSC-derived NK CAR-CD25 therapies in the future.