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Transformer les globules rouges en vecteurs de médicaments polyvalents
La modification génétique des globules rouges pour les transformer en vecteurs de médicaments pourrait ouvrir la porte à un grand nombre de nouvelles thérapies. Et comme les globules rouges matures ne portent aucun matériel génétique, ils présenteraient également moins de risques pour la sécurité que les autres thérapies géniques et cellulaires. C'est l'idée derrière la technologie dévoilée aujourd'hui par Rubius , une entreprise de 18 mois fondée par Entreprises phares à Cambridge, Massachusetts.
L'image montre des globules rouges génétiquement modifiés cultivés en culture à l'aide de la technologie exclusive de Rubius.
Le premier médicament de Rubius sera pour la phénylcétonurie, ou PCU, une maladie génétique dévastatrice qui rend les personnes atteintes de la maladie incapables de digérer l'acide aminé phénylalanine, qui se trouve dans la plupart des aliments riches en protéines. Si elle n'est pas traitée, la PCU peut entraîner divers problèmes de santé graves, notamment des lésions cérébrales, mais la seule façon de la traiter consiste à suivre un régime alimentaire extrêmement restrictif.
La société a jusqu'à présent testé le médicament PCU sur des animaux et dans du sang humain en laboratoire, et vise à commencer les tests cliniques l'année prochaine. En plus de la thérapie PKU, Rubius a développé plus de 50 thérapies différentes basées sur les globules rouges, dit Avak Kahvejian , PDG de la société et partenaire de Flagship. Il dit que l'approche pourrait conduire à des thérapies biologiques pour une gamme de problèmes, notamment les troubles hématologiques, les troubles auto-immuns, les maladies infectieuses et le cancer.
La nouvelle technologie s'appuie sur les progrès récents dans la capacité de modifier génétiquement et de développer des globules rouges humains à partir de cellules souches en culture. En utilisant des techniques de biologie moléculaire établies, les scientifiques de Rubius peuvent concevoir des cellules progénitrices extraites de la moelle osseuse humaine et faire croître des cellules sanguines qui produisent des protéines thérapeutiques spécifiques à leur surface ou à l'intérieur de la cellule. Avant qu'ils ne deviennent complètement matures, les globules rouges des mammifères éjectent leur matériel génétique, de sorte qu'en tant que thérapie, ils sont plus faciles à contrôler et moins risqués que les autres thérapies par cellules souches et géniques, ce qui peut entraîner une croissance cellulaire anormale et des tumeurs.
Les globules rouges humains circulent pendant quatre mois, ce qui signifie qu'ils pourraient potentiellement constituer la base de thérapies à long terme. Les cellules peuvent pénétrer n'importe où dans le corps par la circulation sanguine et peuvent protéger l'agent thérapeutique du système immunitaire, explique Kahvejian.
Dans le cas de la PCU, les chercheurs ont identifié des enzymes qui peuvent décomposer la phénylalanine, mais vous ne pouvez pas simplement injecter une enzyme dans la circulation sanguine, car le corps l'éliminera rapidement et cela pourrait induire une réaction immunitaire qui rendrait les futurs traitements avec la même enzyme inutile, dit Harvey Lodish , professeur de biologie et de bio-ingénierie au MIT et membre du Whitehead Institute for Biomedical Research. Lodish, cofondateur scientifique et membre du conseil d'administration de Rubius, affirme que l'ingénierie des globules rouges pour produire l'enzyme souhaitée répond aux deux problèmes.
Lodish dit que les tests sur les animaux suggèrent que les globules rouges modifiés peuvent être une thérapie très puissante pour une gamme de maladies. Il dit que des travaux non encore publiés de son laboratoire ont montré que des cellules modifiées pour produire un anticorps contre une toxine bactérienne spécifique rendent les souris résistantes à plusieurs fois la dose mortelle de cette toxine.
Il ne faut que quelques semaines pour faire pousser des cellules qui produisent une nouvelle protéine d'intérêt, un processus que Kahvejian appelle le prototypage rapide. La société reste discrète sur les thérapies supplémentaires qui pourraient être en cours de développement, mais Kahvejian affirme que le potentiel de nouveaux médicaments à base de globules rouges n'est limité que par votre imagination.