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La
thérapie génique des tumeurs du foie Cours du Diplôme
d'Université Faculté de Médecine Saint Antoine |
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La
thérapie génique des tumeurs du foie Cours du Diplôme
d'Université Faculté de Médecine Saint Antoine |
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Le principe fondamental de la thérapie
génique est d'utiliser des segments d'ADN (les gènes) pour traiter des maladies.
Initialement imaginée il y a une trentaine d'années lorsque sont apparues les techniques
de la biologie moléculaire permettant de manipuler des gènes in vitro, la thérapie
génique avait alors pour but de devenir un traitement des maladies génétiques.
Actuellement la thérapie génique ne se limite plus aux seules maladies génétiques,
mais envahit peu à peu tous les domaines de la médecine moderne (Mulligan, 1993). Citons
par exemple les espoirs fondés sur la thérapie génique dans des domaines aussi variés
que les transplantations, les maladies infectieuses, les maladies inflammatoires et bien
sur le cancer. C'est sans doute dans ce dernier domaine, la cancérologie, que les efforts
ont été les plus soutenus durant les dernières années, même si pour l'instant les
résultats n'ont pas été au rendezvous des espérances. Le but du présent document est de résumer la situation actuelle en matière de théraie génique des tumeurs du foie. Après quelques généralités sur la thérapie génique, nous verrons quels sont les types de vecteurs de transfert de gènes disponibles et nous envisagerons les protocoles possibles de thérapie génique pour les tumeurs du foie, primitives ou secondaires. 2. Objectifs et cibles de la thérapie génique Envisager la thérapie génique d'une maladie nécessite au préalable de répondre à un certain nombre de questions telles que: la maladie est-elle accessible à la thérapie génique? Dans quel type cellulaire doiton transférer le -ène et selon quel protocole? Quel est le vecteur le plus adapté à la maladie? Quel gène doit être transféré? 2.1. Les maladies accessibles à la thérapie génique. Schématiquement on peut distinguer deux cadres nosologiques d'application de la thérapie génique:
2.2. La cible cellulaire du transfert de gènes La cible du transfert de gènes peut être différente selon le type de pathologie considérée. Dans les cas les plus complexes des maladies génétiques, la mutation conduit à la perte d'une fonction spécialisée qui ne peut être accomplie que dans le contexte d'une cellule hautement différenciée. C'est donc dans cette cellule qu'il faudra chercher à obtenir l'expression compensatrice du transgène. Pour ce qui est des maladies acquises le choix de la cellule cible dépend également de la physiopathologie de l'affection et de la stratégie de traitement envisagée. Ainsi dans le cancer on peut imaginer de traiter les cellules tumorales elles-mêmes soit en leur apportant un gène toxique qui va les éliminer, soit en restaurant des défauts génétiques (mutations dans le gène de la p53 par exemple) qui seraient à l'origine du processus de cancérisation. Alternativement, on peut tenter d'induire une réponse immunitaire anti-tumorale en modifiant les cellules du système immunitaire, par exemple en faisant exprimer un gène codant des antigènes spécifiques de tumeurs dans des cellules présentatrices d'antigènes (cellules dendritiques ou macrophages). Egalement on peut agir sur la vascularisation d'une tumeur en transférant dans les cellules endothéliales tumorales des gènes capables d'inhiber leur prolifération ce qui aboutit à une véritable "asphyxie" de la tumeur. Enfin, certains protocoles sont basés sur la modification des cellules péritumorales avec pour objectif de leur fournir l'équipement enzymatique qui les rend capables de transformer une prodrogue inactive en composé toxique. Ce système permet ainsi d'augmenter les concentrations locales d'agents cytotoxiques en évitant les effets secondaires liés à une présence massive de ces composés dans la circulation systémique. Tous ces exemples montrent la diversité des approches qui sont imaginées pour aboutir à un effet thérapeutique (et que nous verrons plus en détail ci-dessous) et en conséquence la diversité des cellules cibles dans lesquelles on cherche à transférer un gène thérapeutique. 2.3. Les protocoles de transfert de gènes. En ce qui concerne le protocole de transfert,
il existe actuellement deux façons de transférer un gène à un individu: le transfert "in
vivo" et le transfert "ex vivo" suivi de la réimplantation dans
l'organisme des cellules génétiquement modifiées. Le protocole de thérapie génique de
l'hypercholestérolémie familiale fournit un exemple d'une approche ex vivo. Les
hépatocytes sont récoltés après une hépatectornie partielle. Ils sont ensuite
cultivés avec des facteurs de croissance qui stimulent leur division et infectés par des
rétrovirus recombinants porteurs du gène codant le récepteur des LDL. Puis les
hépatocytes modifiés sont réimplantés dans le parenchyme hépatique par perfusion
porte (Grossman et al., 1995). Une majorité des essais cliniques utilise cette approche "ex
vivo" dont l'avantage essentiel est qu'il permet de contrôler l'étape de
transduction avant la réadministration des cellules gènétiquement modifiées au
patient. 3. Les vecteurs de la thérapie génique Pour qu'un gène soit efficacement transféré
dans le noyau de la cellule cible il faut habituellement qu'il soit véhiculé par un
vecteur. Ce vecteur peut être de nature virale ou chimique autrement dit
"inerte" et dans tous les cas doit promouvoir l'interaction du gène avec la
cellule cible, sa pénétration intracytoplasmique et son transport nucléaire. Selon la
nature du vecteur utilisé, nous verrons plus loin que, dans le noyau, la structure
fonctionnelle de l'ADN transféré est variable: soit intégrée dans le génome soit
extrachromosomique. Les vecteurs chimiques (ou synthétiques) s'associent spontanément sur la base d'interactions électrostatiques à l'ADN que l'on souhaite transférer. Cette liaison induit une condensation de l'ADN dont la taille avoisine alors celle d'un virus. Ce complexe ADN-vecteur exploite les mécanismes naturels d'internalisation d'une cellule, qu'il s'agisse d'une endocytose non spécifique ou au contraire médiée par un ligand naturel ajouté au complexe initial tel que l'asialoglycoprotéine qui permet un ciblage spécifique vers l'hépatocyte (Wu et al., 1988). Une fois dans le noyau, le transgène ne s'intègre pas au génome et reste donc extrachromosomique, ce qui implique une expression transitoire. Ces vecteurs sont particulièrement prometteurs dans les cas d'administrations répétées car il est généralement admis que leur utilisation in vivo est associée à une faible toxicité tissulaire. De plus, pour les plus simples d'entre eux, leur production en masse dans des conditions adaptées à leur utilisation clinique ne pose pas réellement de difficulté technique, cette activité s'apparentant à une préparation galénique habituelle. La difficulté, bien que relative, se situerait plutôt au stade de la production de lot clinique de l'ADN thérapeutique complexé ultérieurement au vecteur chimique. Récemment de nouveaux vecteurs chimiques ont été décrits et semblent très prometteurs par leur simplicité structurale, leur facilité d'obtention et leur efficacité de transfert évaluée in vitro (Boussif et al., 1995). Il existe cependant des limitations associées à l'utilisation des vecteurs inertes quelque soit leur type. La principale est leur relative inefficacité à atteindre le noyau de la cellule cible lors de leur utilisation in vivo. Les vecteurs viraux utilisent la capacité naturelle des virus à pénétrer les cellules et à transférer dans leur noyau leur matériel génétique. Les virus sauvages ont pour seule ambition au cours de leur cycle d'infecter des cellules permissives afin de se répliquer et se propager, au détriment de la cellule infectée. La stratégie utilisée au laboratoire pour transformer un virus infectieux en un vecteur inoffensif véhiculant un gène thérapeutique consiste à substituer par le gène à véhiculer une région du génome, vitale pour la réplication du virus (Table). Pour produire un tel virion dans lequel cette région essentielle manque, il faut nécessairement utiliser une lignée cellulaire dans laquelle on fait exprimer de façon autonome la ré-ion amputée du génome viral. En d'autres termes, la région retirée initialement du virus est maintenant suppléée en "trans" par la lignée cellulaire. On parlera alors de "lignée transcomplémentante" productrice de virus recombinants (transportant le transgène). Ce principe d'obtention s'applique à l'ensemble des vecteurs d'origine virale. Les vecteurs rétroviraux sont les plus utilisés jusqu'à maintenant et, de ce fait, ils sont les mieux maîtrisés aussi bien pour la phase de production que pour les applications in vivo. Ils sont dérivés des rétrovirus murins qui sont de petits virus (10 kilobases ou "kb") à ARN avec un génome simple brin qui est converti en ADN double brin par l'enzyme transcriptase reverse véhiculée simultanément par le virion. Les vecteurs dérivés des rétrovirus sont défectifs pour la réplication car les gènes gag-pol-env codant pour des protéines enzymatiques et structurales sont délétés et remplacés par le gène thérapeutique. L'infection de la cellule est marquée par l'intégration du vecteur dans le génome. Cette intégration est obligatoire au cours du cycle naturel de ce virus et est une propriété unique dans le monde viral et conservée chez les vecteurs rétroviraux recombinants. Une fois intégré de manière aléatoire dans le génome de la cellule, un tel rétrovirus est incapable de se répliquer puisque les gènes gag-pol-env qui sont essentiels pour la fabrication de nouveaux virions infectieux ne sont pas présents dans la cellule ciblée. Le transgène est dès lors transcrit de manière autonome puisqu'une variété de promoteurs peut être placée en amont y compris des promoteurs dont on peut réguler l'activité. L'intégration chromosornique procure un avantage majeur aux vecteurs rétroviraux car non seulement elle survient avec une grande efficacité après la pénétration du virus dans le noyau mais aussi permet l'expression stable du gène introduit même après de multiples divisions cellulaires. Une caractéristique essentielle des rétrovirus recombinants est leur capacité à n'infecter que des cellules en division. Si cette particularité peut constituer une limitation pour le transfert de gènes thérapeutiques dans des tissus différenciés (muscle, poumon, cerveau ... ) en revanche elle peut-être mise à profit pour limiter l'infection aux cellules tumorales qui se divisent au sein d'un parenchyme quiescent. Pour produire des rétrovirus recombinants, on
utilise des lignées cellulaires dans lesquelles sont exprimés isolément et de manière
stable les gènes viraux gag-pol-env. Les lignées
"transcomplémentantes" disponibles à ce jour permettent d'éviter la
production accidentelle de virus réplicatifs car les risques de recombinaison y sont
extrêmement faibles (Danos et al., 1988). Les lots cliniques de rétrovirus recombinants
sont néanmoins systématiquement testés pour la présence de virus compétents pour la
réplication, lesquels administrés accidentellement au patient, pourraient dans certaines
conditions induire l'apparition de tumeurs. Les adénovirus sont des virus à ADN bicaténaire linéaire de grande taille (=36kb) dont l'organisation a été considérablement étudiée en tant que modèle de transcription des gènes eucaryotes. Leur génome est plus complexe que celui des rétrovirus murins et réparti en un groupe de gènes exprimés précocément au cours du cycle viral correspondant aux protéines régulatrices et un groupe de gènes activés en phase tardive et correspondant aux protéines de structure du virion. Ces deux phases du cycle sont délimitées par la phase de réplication du génome viral dont le nombre de copies par cellule peut atteindre 105. La manifestation la plus précoce d'une expression des fonctions virales est la transcription de la région dite "E1". Les produits de E1 exercent des effets régulateurs clés pour la poursuite et la maturation du cycle réplicatif de l'adénovirus. Cette région est donc apparue comme un bon candidat pour être retirée et remplacée par le gène thérapeutique que l'on souhaite véhiculer. Ainsi, la production d'adénovirus recombinants défectifs pour la réplication est classiquement réalisée dans une lignée cellulaire appelée "293" qui exprime de manière stable la région E1 de l'adénovirus. Ces fonctions sont donc apportées en "trans" et permettent d'obtenir un adénovirus recombinant défectif pour la réplication dont on a substitué E1 par le gène d'intérêt thérapeutique. L'adénovirus, qu'il soit sauvage ou vecteur de gènes, possède l'avantage considérable de transférer du matériel génétique à une grande variété de cellules quel que soit leur état de prolifération, même si celles-ci sont totalement au repos. Ce vecteur paraît donc adapté aux applications directes "in vivo" car dans la plupart des organes, les cellules se divisent rarement. C'est la raison pour laquelle les essais cliniques concernant la mucoviscidose ont utilisé l'adénovirus recombinant. Il faut, néanmoins aujourd'hui tempérer notre enthousiasme. En effet alors qu'il ne fait aucun doute que les cellules au repos sont permissives à l'infection adénovirale, il apparaît que la sensibilité à l'infection par les adénovirus est relativement faible. Ceci se traduit en pratique par la nécessité d'augmenter la concentration des particules virales recombinantes au contact des cellules cibles afin d'obtenir un niveau significatif de transfert de gène. La nécessité d'une forte concentration de particules d'adénovirus compromet la survie de la cellule exposée car certains éléments de la capside virale (le penton) sont hautement toxiques, ce qui pourrait rendre compte d'une partie des effets secondaires constatés au cours de l'utilisation des vecteurs adénoviraux in vitro et in vivo. Par ailleurs, on sait aujourd'hui qu'un vecteur adénoviral, délété de la région El, est capable de se répliquer à bas bruit au sein de la cellule cible. On a montré que la présence de facteurs cellulaires "El like" au sein de l'hôte permet au virus amputé de cette région de se complémenter et de poursuivre son cycle réplicatif. Les recherches aujourd'hui s'orientent donc vers la production d'adénovirus recombinants dans lesquels des régions cruciales supplémentaires sont inactivées. Malheureusement, la multiplication des obstacles à la réplication d'un virus a également un effet délétère sur les rendements de production de ce virus. De plus, la présence d'une réplication à bas bruit au sein des cellules transduites se traduit par l'apparition de peptides viraux synthétisés au cours de la réplication et présentés au système immunitaire de l'hôte par le biais du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (Yang et al., 1994). La cellule génétiquement modifiée devient donc immunogène et est éliminée au cours d'une réponse T cytotoxique. L'ensemble de ces effets secondaires est responsable de la toxicité tissulaire de ce vecteur, et de l'expression transitoire du transgène. Si ces caractéristiques limitent sérieusement les utilisations thérapeutiques de l'adénovirus pour la thérapie génique des maladies héréditaires, ces propriétés peuvent être mises à profit pour traiter les tumeurs. Par exemple, une réaction immunitaire contre la cellule infectée est bénéfique si cette cellule est justement la cellule tumorale que l'on cherche à éliminer. Il est également intéressant de noter comment les particularités réplicatives des adénovirus peuvent être mises à profit pour la thérapie génique antitumorale. Ainsi dans le système "ONYX", les chercheurs ont utilisé la capacité de la proteine codée par le gène EIB de l'adénovirus à inactiver la protéine cellulaire p53. Un virus mutant qui n'exprime pas la région ElB est incapable de se multiplier dans les cellules normales qui expriment la p53 mais se réplique activement dans les cellules p53 négatives, entrainant leur lyse (Bischoff et al., 1996). On conçoit qu'un tel système soit particulièrement adapté à l'élimination sélective des cellules tumorales p53 négatives comme semble le montrer les premiers résultats cliniques (Kirn et al., 1998). Malheureusement des publications récentes semblent remettre en cause ces résultats(HaIl et al., 1998). 3.2.3 Les autres virus (Table) D'autres virus sont actuellement explorés
pour leur capacité à transférer un gène hétérologue. Parmi ceux-ci, l'herpès dont
le neurotropisme est un avantage certain mais dont on ne contrôle pas parfaitement le
maniement et l'Adeno-Associated Virus" ou AAV. Ce parvovirus possède un génome
d'ADN simple brin. Il retient l'attention depuis le début des années 90 car on a
démontré qu'il pouvait s'intégrer dans le génome de la cellule cible à un locus
spécifique sur le chromosome 19. Aujourd'hui l'AAV pose plus de problème qu'il n'en
résoud. Il est établi que l'AAV recombinant duquel la quasi totalité du génome est
remplacé par le gène hétérologue, ne s'intègre qu'avec une faible efficacité et de
manière assez aléatoire. 4. Les applications en cancérologie. Les applications de la thérapie génique sont potentiellement nombreuses et quantitativement les tumeurs constituent la première indication de thérapie génique dans les protocoles actuels. Envisager de traiter une tumeur par thérapie génique nécessite de choisir une stratégie d'éradication des cellules tumorales et de tester son efficacité dans un système modèle. De nombreuses stratégies ont été imaginées pour induire la disparition des cellules tumorales par transfert de gènes. Schématiquement, on peut les classer en trois catégories principales: La balance oncogène/antioncogène, l'immunothérapie et les gènes suicides. 4.1.1. La balance oncogène/antioncogène Cette première stratégie cherche à rétablir un profil normal d'expression des gènes qui interviennent dans la régulation du cycle cellulaire et dont l'expression serait altérée dans les cellules tumorales. Dans le cas où une mutation entraine une transcription anormale d'un oncogène, on cherchera a transférer dans la cellule des séquences ADN ou ARN antisens pour obtenir une diminution de la synthèse de l'oncogène. Alternativement, si la tumeur résulte de l'inactivation d'un anti-oncogène, le but sera de transférer une copie fonctionnelle non mutée de l'antioncogène pour restaurer un phénotype normal. Cette approche qui parait la plus simple est sans doute la plus délicate pour différentes raisons. D'une part elle impose de connaitre avant traitement le statut génétique de la tumeur, c'est à dire de savoir précisément quel(s) gène(s) régulateur du cycle cellulaire est muté. Dans le cas du carcinome hépatocellulaire par exemple, on sait que des mutations du gène de la p53 sont parfois observées dans certains cas mais elles ne constituent pas une caractéristique commune de toutes les tumeurs. De plus, pour obtenir une réelle efficacité il est nécessaire que la grande majorité des cellules de la tumeur reçoivent le transgène. Si seule une fraction de la tumeur exprime à nouveau un géne p53 normal, la croissance tumorale continuera à partir des autres cellules non transduites. Les études sur des modèles de tumeurs transplantées d'origine non hépatiques ont montré l'efficacité d'une telle approche pour réduire la croissance tumorale (Bacchetti et al., 1993; Clayman et al., 1995; Yang et al., 1995; Bookstein et al., 1996; Roth et al., 1996). En revanche, l'utilisation d'adénovirus recombinants porteurs du gène p53 dans des souris transgéniques développant des carcinomes hépatocellulaires s'est avérée décevante. Les auteurs de cette étude attribuent leur échec à l'inefficacité des adénovirus pour infecter des tumeurs hépatiques primitives (Bao et al., 1996). La seconde stratégie repose sur la
stimulation d'une réponse immunitaire anti-tumorale (Pardoll, 1993). Obtenir une réponse
immune anti-tumorale efficace est a priori l'approche la plus satisfaisante car les cibles
seraient non seulement les cellules de la tumeur primitive mais aussi les métastases
(dans l'hypothèse où leurs profils antigéniques resteraient semblables). De très
nombreuses études chez l'animal ont montré la possibilité de développer des
"vaccins anti-tumoraux". Sans revenir en détail sur toutes ces études, et pour
rester dans le domaine du transfert de gènes, on peut citer quelques approches
expérimentales potentiellement intéressantes. Pour être pleinement efficace, la sécrétion
de cytokine devrait idéalement être réalisée par des cellules possédant à leur
surface des molécules HLA de classe I en nombre suffisant. Or souvent les cellules
tumorales expriment peu de ces molécules. Pour restaurer une expression élevée de
molécules de classe I, certains auteurs ont cherché à transférer dans les cellules
tumorales le gène codant l'interféron ,gamma (qui augmente la quantité de classe I) en
même temps que le gène de l'IL2 De nombreuses combinaisons de cytokines ont par la suite
été testées dans différents modèles. Toujours dans le domaine des molécules
exprimées à la surface des cellules, certains auteurs ont envisagé de faire exprimer à
la surface des cellules tumorales des molécules HLA allogéniques pour induire une
réponse antitumorale (Plautz et al., 1993). Enfin, dans les rares cas où l'on connait des antigènes spécifiques de tumeurs, comme dans le cas des mélanomes par exemple, on peut imaginer de " primer " des cellules présentatrices d'antigènes par ces protéines pour déclencher une réponse immunitaire antitumorale. Ainsi, certains protocoles de transfert de gènes ont pour but de transférer le gène codant des antigènes tumoraux dans des cellules dendritiques de patients pour déclencher chez eux une réponse immunitaire contre les cellules tumorales exprimant l'antigène de tumeur. Cette approche est bien sur limitée par la connaissance des antigènes tumoraux et actuellement ne s'applique qu'au mélanome, tumeur à parie de laquelle ont été isolés de nombreux antigènes de tumeurs. Comme on le voit, en matière d'immunothérapie des tumeurs la richesse des idées a donné naissance à de multiples protocoles expérimentaux. Ceci ne doit pourtant pas masquer l'absence de résultats cliniques obtenus jusqu'à présent chez les malades. La lyse des cellules cancéreuses peut enfin être obtenue par une voie originale qui consiste à introduire un gène dit "suicide" dans les cellules tumorales. L'expression de ce gène n'est pas délétère en soi pour la cellule, mais c'est l'administration du substrat de la protéine codée par le gène suicide qui va déclencher la toxicité cellulaire. Le plus souvent le substrat qui est, lui aussi, inoffensif pour la cellule est transformé en un métabolite toxique par l'enzyme codée par le gène suicide. On a donc bien un système de toxicité conditionnelle qui ne se déclenche qu'en présence du substrat et de l'enzyme au sein de la même cellule. Il existe de très nombreux système suicides:
gène de la cytosine déaminase qui catalyse la transformation de la 5 fluorocytosine en 5
fluoro-uracile, gène de la purine nucléoside phosphorylase d'E. Coli (PNP-DeoD) avec son
substrat transformé en adénine toxique, gène de la xanthine-guanine-phosphoribosyl
transférase d'E. Coli (gpt) qui catalyse le transfert d'un groupe ribose-monophosphate à
la 6-thioxanthine pour la rendre toxique, le gène de la nitro réductase d'E. Coli, le
gène des cytochromes p-450 2B 1 ou 4B 1, etc... 4.2 Le ciblage des cellules tumorales. Dans le cas de l'utilisation d'un gène toxique, il est nécessaire de s'assurer que son expression est limitée aux cellules tumorales pour éviter de léser le tissu sain environnant. Pour parvenir à ce résultat, la première approche envisagée a été d'utiliser des rétrovirus recombinants pour transférer le gène in vivo dans les modèles de tumeurs chez l'animal. Puisque le rétrovirus ne transfère son matériel génétique que dans les cellules en division, les cellules tumorales qui se divisent sont les cibles privilégiées du transfert de gène. Dans le cas ou le parenchyme avaoisinant est formé de cellules quiescentes, cette stratégie permet de limiter le transfert de gènes, et donc la toxicité, aux seules cellules tumorales. C'est ce qui a été tenté dans des modèles de -lioblastome ainsi que dans des modèles de métastases hépatiques chez le rat en utilisant le gène HSV-Tk. Dans ce dernier cas, après administration du ganciclovir, des régressions spectaculaires ont été obtenues chez le rat (Caruso et al., 1993). Des protocoles cliniques ont même été initiés chez l'homme pour le traitement de glioblastome avec, malheureusement, peu d'efficacité thérapeutique (Rani et al., 1997). Dans le cas du foie en revanche, il est clair que deux limitations limitent ce type d'approche. D'une part, le taux de division des tumeurs chez l'homme est largement inférieur à ce qui est obtenu dans les modèles de tumeurs transplantées. L'efficacité du transfert aux cellules tumorales par des rétrovirus recombinants est donc largement inférieure à celle obtenue chez l'animal. Également, il est démontré que dans la majorité des tumeurs hépatiques, et surtout dans le cas des tumeurs primitives, il existe un renouvellement des cellules dans le parenchyme avoisinant qui est évident par exemple en cas de cirrhose. Ainsi, là encore, le ciblage du transfert aux seules cellules tumorales n'est plus assuré par l'utilisation de rétrovirus recombinants. Une deuxième approche pour cibler l'expression du gène dans les cellules tumorales est de placer le gène sous le contrôle transcriptionnel de régions régulatrices de la transcription spécifiques des cellules tumorales hépatiques. Dans ce cas, même si le gène s'intègre dans des cellules normales au cours de l'étape de transfert, ces cellules ne seront pas sensibles à son effet toxique puisqu'il ne sera effectivement exprimé que dans les cellules tumorales. La région régulatrice la plus étudiée dans ce contexte est celle du gène de l'alpha foetoprotéine. Ce gène foetal qui est transcriptionnellement inactif dans les hépatocytes adultes est réexprimé au cours de la carcinogenèse hépatique uniquement dans les cellules tumorales. Des vecteurs viraux, qu'il s'agisse d'adénovirus (Kaneko et al., 1995; Wills et al., 1995; Arbuthnot e t al., 1996) ou de rétro virus (Arbuthnot et al., 1995; Ido et al., 1995), ont été construits de facon à contenir le gène HSVtk placé sous contrôle du promoteur de l'alpha foetoprotéine. Si les résultats obtenus in vitro ont clairement validé cette approche en montrant une expression très spécifique du transgène dans les lignées tumorales hépatiques, en revanche l'efficacité in vivo de cette stratégie s'est heurtée au manque d'efficacité des vecteurs pour infecter des carcinomes hépatiques primitifs (Arbuthnot et al., 1996). Au total, si l'approche des gènes suicides présente de réelles potentialités théoriques, son application en thérapeutique in vivo reste encore du domaine de la recherche expérimentale. 5. Les applications cliniques. A l'heure actuelle, les difficultés qui
limitent la mise en route de protocoles clinques de thérapie génique des tumeurs du foie
sont différentes selon qu'il s'agit de tumeurs hépatiques primitives ou secondaires. Dans le cas des tumeurs secondaires, la difficulté consiste à mettre au point des modèles proches de la réalité clinique. Dans l'immense majorité des cas, les études de transfert de gènes en cancérologie chez l'animal sont conduites chez des rongeurs à qui sont greffées des cellules tumorales autologues ou hétérologues. Lorsqu'il s'agit de cellules hétérologues, on utilise de plus des animaux immuno-déprimés pour éviter le problème du rejet. Or le comportement physiopathologique d'une tumeur greffée chez un rongeur sain ou immuno-déprimé n'a souvent rien de comparable à l'évolution d'une tumeur du même type chez l'homme. Cette simple constatation permet d'expliquer bien des déconvenues survenues après la transposition chez l'homme de protocoles de thérapie géniques mis au point avec des modèles de tumeurs transplantées. Le foie n'échappe pas à cette règle et de nombreuses études ont été conduites chez l'animal porteur de "tumeurs hépatiques sous-cutanées" ou de métastases de cancers coliques greffées en sous capsulaire dans les lobes hépatiques (Caruso et al., 1993; Hirschowitz et al., 1995; Kaneko et al., 1995; Kuriyama et al., 1995; Bookstein et al., 1996; Caruso et al., 1996; Chen et al., 1996; Cao et al., 1997; Su et al., 1997). Si toutes ces études ont conclu à l'efficacité de la stratégie qui était employée, très peu ont réellement débouché sur un protocole clinique. Une exception concerne le transfert du gène HLA-B7 dans des métastases hépatiques de cancers colorectaux comme nous l'avons vu plus haut ( Rubin et al 1997). Un autre exemple de protocole clinique concerne l'utilisation d'un gène suicide, le gène codant la cytosine déaminase, qui permet la conversion d'une prodrogue inactive ou peu toxique, la 5 fluorocytosine en un dérivé cytotoxique, le 5 fluorouracile. On peut donc tenter de transférer ce gène dans les cellules tumorales directement (Crystal et al., 1997). Mais l'équipe de Ron Crystal aux Etats-Unis a imaginé une autre approche qui consiste à faire produire la cytosine déaminase par les cellules du parenchyme hépatique qui entourent la tumeur. Ainsi on obtient une concentration locale élevée de 5FU qui doit pemettre une éradication de la tumeur, sous réserve bien sur que celle-ci soit sensible à ce composé (Ohwada et al., 1996). Puisque les cellules hépatiques normales sont très sensibles à l'infection par les adénovirus, ce type d'approche devrait permettre une production locale très élevée de 5-FU. Cependant, il est évident que certains paramètres doivent être strictement controlés avant une application chez l'homme. En particulier, la dose de vecteur injectée et la réponse immunitaire contre les cellules infectées qui existe après toute infection du foie par des adénovirus recombinants. Dans le cadre des maladies acquises, l'application du transfert de gène aux cancers est l'indication la plus fréquente des protocoles cliniques de thérapie génique. Pourtant, il est maintenant classique de dire qu'aucun malade n'a été guéri par la thérapie génique, mais il faut rappeler qu'il s'agissait pour la plupart d'essais de phase I où les seuls paramètres pertinents sont la faisabilité et l'inocuité du geste thérapeutique. Malgré les difficultés qui subsistent, on peut rester raisonnablement optimiste sur les possibilités de développement à court terme de la thérapie génique dans la pathologie tumorale. Contrairement aux maladies génétiques en effet, la prévalence des cancers au sein de la population justifie la mise en oeuvre de projets de recherches ambitieux en cancérologie dont les retombées devraient être applicables rapidement aux cancers du foie. Ces études devraient permettre de mieux cerner la place de la thérapie génique en cancérologie aux côtés ou en association avec des approches thérapeutiques plus classiques, et ainsi aboutir à de nouveaux schémas thérapeutiques plus efficaces.
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