Résumé
Les cellules T (cT) exprimant un récepteur antigénique chimérique (CAR) ont permis une avancée dans le traitement des hémopathies malignes récidivantes/réfractaires. Cependant, leur efficacité reste encore limitée en cas de faible expression des antigènes par les cellules tumorales, d'épuisement des cellules CART et de toxicités associées au traitement. Pour relever ces défis, les recherches se sont concentrées sur le développement de nouveaux CAR et l'utilisation d’approches génétiques ou pharmacologiques pouvant impacter la fonctionnalité des CART. Toutefois, ces innovations seront toutes modulées par les étapes de production des CART. Au cours de ma thèse, j'ai étudié l'impact du processus de fabrication des CART sur leur fonction anti-tumorale. Dans une première approche, une plateforme d'activation des cT basée sur de l’ADN (DBTA) a été utilisée pour générer des CART ciblant CD19. Cette plateforme, basée sur l'hybridation in situ de polymères d'ADN simple brin avec des anticorps anti-CD3/CD28, fournit une structure soluble permettant l'activation et la prolifération des cT via le ciblage de leurs récepteurs. La comparaison de cellules CART CD19 générées par DBTA (DBTA-CART) ou classiquement par des billes magnétiques couplées aux anti-CD3/CD28 (Bead-CART) a permis de montrer qu’elles présentaient une expansion, des sous-populations et une cytotoxicité similaires contre des cellules leucémiques ayant des niveaux élevés de CD19 (NALM6). Cependant, les cellules DBTA-CART avaient une fonction cytotoxique augmentée contre des cellules NALM6 avec un niveau faible de CD19. De plus, dans un modèle de souris NSG humanisée avec une leucémie NALM6CD19Low, l’injection de cellules DBTA-CART a entraîné une rémission et une survie prolongées. D’un point de vue mécanistique, la fonction accrue des DBTA-CART était associée à une signature métabolique transcriptionnelle élevée. En effet, les cellules DBTA-CART présentaient des niveaux de glycolyse et une production d'ATP plus élevés que les cellules Bead-CART. De plus, les DBTA-CART infiltrant la moelle osseuse étaient enrichies en CD4 CART mémoires et présentaient une dépendance mitochondriale plus élevée que les Bead-CART. Ainsi, la plateforme DBTA entraîne une programmation métabolique différentielle qui impacte la différenciation et l'activité cytolytique des CART. Les processus de fabrication des CART comprennent souvent une étape de sélection des cT pouvant moduler les réponses des patients ; l'ajout d'une sélection positive CD4/CD8 du produit d'aphérèse dans un essai de CART CD22 a augmenté de manière significative l’efficacité et la toxicité du CART, conduisant à une réduction des doses administrées (Shah et al., JCO, 2020). Bien que la sélection négative des cT CD4/CD8 puisse être préférable, éliminant potentiellement l'impact de la sélection positive sur les cascades de signalisation, son impact sur la fonction du CART n'est pas connu. Nous avons donc généré des CART CD22 à l'échelle clinique en utilisant des approches de sélections positive et négative. Nous n’avons pas observé de différences significatives dans l'expansion, la transduction ou la signature transcriptionnelle globale des CART. Cependant la sélection négative a accéléré l’élimination des tumeurs in vitro tout en diminuant la sécrétion d'IFNγ, IL-2, IL-8 et RANTES. Ces changements étaient associés à un enrichissement significatif de CART γδ. Alors que les cellules T γδ sont d'importants effecteurs anti-tumoraux, la variabilité entre donneurs était le principal facteur de l'activité anti-leucémique in vivo des CART CD22 sélectionnées. Ces données démontrent l’intérêt de la sélection négative dans la fabrication de CART à échelle clinique et suggèrent fortement l'importance d’une optimisation continue des procédés de fabrication pour les essais cliniques de CART - en modulant la composition, la programmation métabolique et la fonction en aval des cellules CART.