L’injection entraîne la création génétique de globules blancs de type B dans l’organisme du patient, qui génèrent des anticorps neutralisants contre le virus VIH.
Cette technologie a également le potentiel d’être développée pour guérir le SIDA.
L’auteur principal de l’étude, le Dr. Adi Barzel. Crédit : Université de Tel Aviv
Une nouvelle étude de l’Université de Tel Aviv propose un nouveau traitement du SIDA qui pourrait être transformé en vaccin ou en traitement unique pour les patients atteints du VIH. La recherche a exploré la modification des globules blancs de type B dans l’organisme du patient pour qu’ils libèrent des anticorps anti-VIH en réponse au virus. Le Dr Adi Barzel et l’étudiant en doctorat Alessio Nehmad ont dirigé l’étude, qui a été menée en partenariat avec le centre médical Sourasky (Ichilov), le département des sciences de la vie George S. Wise et le Dotan Center for Advanced Therapies. L’étude a été réalisée en coopération avec d’autres chercheurs d’Israël et des États-Unis. Les résultats ont été publiés récemment dans la célèbre revue Nature Biotechnology.
La vie de nombreux patients atteints du SIDA s’est améliorée au cours des deux dernières décennies grâce à l’administration de médicaments qui ont transformé la maladie, la faisant passer de fatale à chronique. Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir avant de trouver un médicament qui puisse offrir aux patients une guérison permanente. Le laboratoire du Dr Barzel est à l’origine d’une méthode réalisable, l’injection unique. Son équipe a mis au point une technologie qui utilise des globules blancs de type B génétiquement modifiés dans l’organisme du patient pour libérer des anticorps neutralisants contre le virus VIH, qui cause la maladie.
Les cellules B sont des globules blancs qui produisent des anticorps contre les virus, les bactéries et d’autres agents pathogènes. La moelle osseuse est l’endroit où les cellules B se forment. Lorsqu’ils arrivent à maturité, les lymphocytes B passent dans le sang et le système lymphatique, puis dans les différentes parties du corps.
Le Dr Barzel explique : “Jusqu’à présent, seuls quelques scientifiques, et nous parmi eux, avaient été capables de modifier les cellules B en dehors du corps, et dans cette étude, nous avons été les premiers à le faire dans le corps et à faire en sorte que ces cellules génèrent les anticorps désirés. Le génie génétique est effectué à l’aide de transporteurs viraux dérivés de virus qui ont été modifiés de manière à ne pas causer de dommages, mais seulement à introduire le gène codant pour l’anticorps dans les cellules B de l’organisme. De plus, dans ce cas, nous avons pu introduire avec précision les anticorps dans un site souhaité du génome des cellules B. Tous les animaux modèles qui avaient reçu le traitement ont réagi et présentaient des quantités élevées de l’anticorps souhaité dans leur sang. Nous avons produit l’anticorps à partir du sang et nous nous sommes assurés qu’il était effectivement efficace pour neutraliser le virus VIH dans la boîte de laboratoire.”
L’édition génétique a été réalisée avec CRISPR. Il s’agit d’une technologie basée sur un système immunitaire bactérien contre les virus. Les bactéries utilisent les systèmes CRISPR comme une sorte de “moteur de recherche” moléculaire pour localiser les séquences virales et les couper afin de les neutraliser. Deux biochimistes qui ont mis au point ce mécanisme de défense sophistiqué, Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna, ont été en mesure de rerouter pour le clivage de n’importe quelle DNA of choice. The technology has since been used to either disable unwanted genes or repair and insert desired genes. Doudna and Charpentier earned international recognition when they became chemistry Nobel Prize winners in 2020.
The picture shows staining for engineered cells that secrete the antibody against HIV. Credit: Tel Aviv University
Ph.D. student Alessio Nehmad elaborated on the use of CRISPR: “We incorporate the capability of a CRISPR to direct the introduction of genes into desired sites along with the capabilities of viral carriers to bring desired genes to desired cells. Thus, we are able to engineer the B cells inside the patient’s body. We use two viral carriers of the AAV family, one carrier codes for the desired antibody, and the second carrier codes the CRISPR system. When the CRISPR cuts in the desired site in the genome of the B cells it directs the introduction of the desired gene: the gene coding for the antibody against the HIV virus, which causes AIDS.”
Currently, the researchers explain, there is no genetic treatment for AIDS, so the research opportunities are vast. Dr. Barzel concludes: “We developed an innovative treatment that may defeat the virus with a one-time injection, with the potential of bringing about tremendous improvement in the patients’ condition. When the engineered B cells encounter the virus, the virus stimulates and encourages them to divide, so we are utilizing the very cause of the disease to combat it. Furthermore, if the virus changes, the B cells will also change accordingly in order to combat it, so we have created the first medication ever that can evolve in the body and defeat viruses in the ‘arms race’.”
He continues, “Based on this study we can expect that over the coming years we will be able to produce in this way a medication for AIDS, for additional infectious diseases and for certain types of cancer caused by a virus, such as cervical cancer, head, and neck cancer and more”.
Reference: “In vivo engineered B cells secrete high titers of broadly neutralizing anti-HIV antibodies in mice” by Alessio D. Nahmad, Cicera R. Lazzarotto, Natalie Zelikson, Talia Kustin, Mary Tenuta, Deli Huang, Inbal Reuveni, Daniel Nataf, Yuval Raviv, Miriam Horovitz-Fried, Iris Dotan, Yaron Carmi, Rina Rosin-Arbesfeld, David Nemazee, James E. Voss, Adi Stern, Shengdar Q. Tsai and Adi Barzel, 9 June 2022, Nature Biotechnology.
DOI: 10.1038/s41587-022-01328-9
