Development of adeno-associated virus (AAV) displaying nanobodies to target T-cell markers for chimeric antigen receptor transgene delivery

Abstract

Depuis l’émergence des thérapies géniques, de multiples stratégies ambitieuses ont été étudiées pour faire avancer nos connaissances de la recherche contre le cancer et développer de nouvelles thérapies. À cet égard, les récepteurs antigéniques chimériques (CAR) ont suscité l’intérêt de la communauté scientifique comme forme d’immunothérapie pour armer les cellules T d’un patient contre les cellules cancéreuses (thérapie CAR-T). Combinant un domaine intracellulaire d’un récepteur de cellule T avec un domaine extracellulaire d’une région variable d’un anticorps spécifique contre un antigène associé aux tumeurs, les CAR pourraient apparaitre comme un traitement alternatif parmi les thérapies cancéreuses conventionnels. Néanmoins, délivrer le transgène d’intérêt requiert généralement l’isolation des cellules T d’un patient, suivi d’une tentative de modification des cellules proliférantes impliquant des manipulations longues et onéreuses avant que la greffe autologue soit réadministrée au patient. Ainsi, afin de rendre ce traitement plus rapidement accessible et économique, des recherches sont entreprises pour développer un vecteur de transgène approprié et sûr pour être directement administré in vivo. Dans ce travail, nous avons élaboré, produit et testé différents virus adéno-associés recombinants exposant des domaines variables d’anticorps à chaine lourde (VHH) à leur surface pour cibler les cellules T et délivrer spécifiquement des CAR. Après avoir titré nos vecteurs, nous avons réalisé des tests de transduction ajustés sur des cellules modèles Jurkat et des cellules T ex vivo humaines afin de déterminer la spécificité de nos virus avec un transgène rapporteur. Nous avons de plus transduit des cellules T avec nos vecteurs contenant des transgènes de CAR afin de déterminer le profil d’expression de nos gènes d’intérêt. Nos résultats indiquent que nos vecteurs sont capables de transduire des cellules T. Nous avons observé l’expression effective en surface des récepteurs antigéniques chimériques par les cellules T transduites et avons identifié le vecteur expérimental le plus efficace pour induire le transfert maximal du transgène. Ces vecteurs pourraient cependant être améliorés en supprimant totalement le tropisme sauvage de l’AAV parental, ce qui pourrait diminuer la probabilité de transduction aspécifique s’ils devaient être appliqués à des thérapies in vivo. En conclusion, nous avons démontré qu’intégrer des VHH à la surface de virus adéno-associés pourrait être une stratégie réalisable pour développer un vecteur viral sûr dans les thérapies CAR-T par transduction ex vivo ou hypothétiquement, par administration in vivo.