Réparation du cerveau parkinsonien à l'aide de cellules souches humaines (HSCfPD)

Cet essai est une étude longitudinale, prospective, interventionnelle et non contrôlée conçue pour tester, d'une part, l'innocuité et, d'autre part, l'efficacité potentielle de la greffe intraputaminale de hfSC indifférenciées pour le traitement de la MP. Les patients ont été surveillés attentivement pour tout effet indésirable. Tous les patients ont subi des évaluations neurologiques, neuropsychologiques, IRM et TEP initiales et 6 et 12 mois après la chirurgie.

L'approvisionnement, l'isolement, l'expansion et la caractérisation des hfSC, ainsi que l'évaluation de la réponse immunitaire des patients à la greffe de hfSC, ont été réalisés chez Celavie Biosciences, LLC (Oxnard, CA USA). La sélection des patients, les évaluations neurologiques, neuropsychologiques et IRM pré et postopératoires, ainsi que la chirurgie stéréotaxique et les soins postopératoires, ont été réalisées à l'hôpital Angeles del Pedregal (Mexico, Mexique). La synthèse de radiopharmaceutiques et l'imagerie TEP ont été réalisées à l'unité de radiopharmacie-cyclotron de la faculté de médecine de l'Université nationale autonome de Mexico (Mexico, Mexique). Huit patients atteints de MP modérée à avancée ont été sélectionnés pour cet essai. Un des patients a été perdu de vue pour des raisons indépendantes de cette étude. Les sujets qui ont terminé le suivi étaient 2 femmes et 5 hommes, âgés de 43 à 74 ans (âge moyen 56 ans).

Approvisionnement et expansion de hfSC

Le tissu cérébral fœtal humain a été obtenu par des méthodes d'aspiration manuelle stérile de routine avec le consentement éclairé du donneur conformément aux directives du NIH pour l'utilisation du tissu fœtal ainsi qu'aux lois fédérales et étatiques. Le donneur de tissus et les receveurs de hfSC sont restés inconnus les uns des autres.

Des échantillons de sang maternel (sérums) ont été testés pour : le VIH (Laboratoires Abbott, Abbott Park IL, États-Unis) l'hépatite A, B et C (Abbott) ; HTLVI (Abbott); VDRL (Baxter Agglutination Slide Test and reflex FTA) et cytomégalovirus (Quest, Oxnard CA). Les femmes ayant des antécédents d'herpès génital, de cancer, d'asthme, de lupus, de polyarthrite rhumatoïde, d'allergies, de vascularite d'origine auto-immune et de toxicomanie ont été exclues. La gestation a été déterminée selon les stades Carnegie. Le tissu fœtal a été prélevé à la sixième semaine de gestation après un avortement électif. Le cerveau fœtal a été disséqué, haché et trituré en une suspension cellulaire unique. Les cellules ont été cultivées dans des flacons incubés à 37°C dans des conditions hypoxiques (5% O2 et 5% CO2) à travers 4 doublements. Au deuxième doublement (J2) la culture cellulaire a été testée pour la stérilité (USP <71>) et à J4 la culture a été caryotypée et testée par PCR pour la présence d'agents adventices : HTLV-1, HTLV-2, VIH-1 (A, B, D, F, H, N), hépatite A, B et C, T. p. pallidum, CMV, HSV-1, HSV-2, HPV. Les cellules ont ensuite été transférées dans un système de bioréacteur fermé (GE WAVE Bioreactor 2/10 System, Uppsala SWE), fonctionnant dans les mêmes conditions physiques et chimiques. Le bioréacteur a été utilisé pour créer la Master Cell Bank (MCB), qui a été récoltée, testée, caractérisée et cryopréservée à débit contrôlé après un total de sept doublements (J7).

Une fois que le MCB a été testé et caractérisé en matière de sécurité, une partie du lot a été décongelée et utilisée pour ensemencer le bioréacteur pour la production de la Working Cell Bank (WCB). Les cellules ont été cultivées dans le bioréacteur jusqu'à J13. Ils ont été récoltés (Centritech LAB-III, Carr Centritech Separation System, Rancho Cucamonga, CA, USA), aliquotés (Fill-It ; TAP Biosystems, Wilmington, DE, USA) et cryoconservés pour créer un WCB. La WCB a été soumise à des tests de libération pour des tests de sécurité et de caractérisation. Les tests de sécurité comprenaient la stérilité (USP <71>), les mycoplasmes (USP <63), l'endotoxine (USP <85>) et le caryotypage (Cell Line Genetics, Madison WI, USA). La caractérisation comprenait des tests de cytométrie en flux pour : Oct-4 > 90 % (10H11.2, EMD Millipore, Billerica, MA, États-Unis ; AF488 conjugué), Sox-2 > 90 % (Btjce, eBioscience, San Diego CA, États-Unis ; AF488 conjugué), MHC-I < 10 % (A4, eBioscience ; APC conjugué), MHC-II < 10 % (CVS20, Novus Biologicals, Littleton CO, États-Unis ; AF488 conjugué), CD105 <10 % (SN6, eBioscience ; PE-Cy7 conjugué) et tyrosine hydroxylase <10 % (EP1532Y, Abcam, Cambridge, Royaume-Uni ; IgG de chèvre anti-lapin conjugué au FITC ; Abcam ; polyclonale). Le MCB et le WCB ont tous deux été stockés dans du LN2 en phase gazeuse à -196°C.

Toutes les procédures ont été réalisées dans des conditions aseptiques dans une salle blanche ISO 8, utilisant des enceintes de sécurité biologique ISO 5 et des hottes à flux d'air laminaire, selon des protocoles validés. Il a été démontré que les cellules avaient un caryotype normal et ne produisaient pas de tératomes chez les rongeurs immunodéprimés (données non publiées).

Pharmacothérapie

L'immunosuppression par la cyclosporine A à la dose de 15 mg/kg/jour a été débutée 10 jours avant l'intervention chirurgicale et poursuivie pendant un mois par la suite. Les patients ont également reçu de l'indométhacine 225 mg/jour, à partir de 10 jours avant l'implantation et pendant six mois après l'opération. Un antibiotique à large spectre (Zannat 700 mg) a été administré en préopératoire et 48 heures après l'opération. Les médicaments antiparkinsoniens ont été adaptés aux besoins du patient.

Chirurgie stéréotaxique

L'implantation stéréotaxique intraputaminale de cellules guidée par IRM chez des patients parkinsoniens a été réalisée à l'aide d'un système stéréotaxique Leksell et d'un système de navigation chirurgicale Stealth Station (Fridley, Minnesota, États-Unis). La ropivacaïne a été utilisée comme anesthésique local pour la mise en place du cadre. Pour les emplacements cibles, les mesures ont été effectuées à l'aide d'images CT-scan fusionnées avec des images MR précédentes (toutes deux au format DICOM, en coupes axiales de 1,0 mm d'épaisseur). Le patient étant sous anesthésie générale, le cadre stéréotaxique a été fixé à la table d'opération avec un support de tête Mayfield. Des incisions parasagittales bilatérales et des trous de fraisage correspondants de 14 mm (un pour chaque hémisphère) ont été réalisés en préparation des injections de suspension cellulaire. Deux pistes d'aiguille différentes à travers le même trou de bavure ont été sélectionnées pour chaque côté. Les emplacements cibles ont été déterminés par la hauteur et la longueur des noyaux putaminaux. Les coordonnées Z les plus basses de chaque piste étaient situées dans le putamen dorsal et espacées de 4 mm dans la direction X. Chaque piste d'aiguille a reçu 1X106 cellules dans 1 cc de milieu de culture. Pour assurer une livraison complète de la suspension cellulaire, les injections ont été effectuées lentement pendant 2 min avec un retrait réciproque de l'aiguille de livraison pour éviter à la fois d'endommager les cellules souches et le tissu cérébral, ainsi que pour éviter le reflux ou la formation de bulles. Après la chirurgie, les patients ont été gardés dans une unité de soins postopératoires conventionnels pendant 1 h. Le jour suivant la chirurgie, des images IRM ont été obtenues pour confirmer le placement correct des suspensions cellulaires. Tous les patients sont sortis 24h après la chirurgie.

Évaluations neurologiques

Les critères d'évaluation neurologiques de cette étude comprenaient l'évaluation du nombre et de la gravité des événements indésirables après la greffe cellulaire, et l'efficacité dans l'amélioration des réponses motrices, telle qu'évaluée sur l'UPDRS partie I (mentation, comportement et humeur), partie II (activités motrices des la vie quotidienne), la partie III (performances motrices) et la partie IV (complications de la thérapie), ainsi que l'échelle de Höehn et Yahr modifiée et les activités de Schwab et d'Angleterre modifiées de l'échelle de la vie quotidienne. Les patients ont été évalués cliniquement avec ces échelles lors du dépistage (au départ, avant la chirurgie), puis après la procédure à six et 12 mois. À chaque visite, les patients ont été invités à arrêter les médicaments antiparkinsoniens au moins 12 heures avant l'évaluation UPDRS (à des fins pratiques, l'état "OFF" était défini comme un retrait du médicament pendant la nuit) afin d'être évalués dans leur état "OFF" puis, UPDRS Les évaluations de médicaments "ON" ont été effectuées 1 heure après avoir reçu leur dose habituelle de lévodopa. Chaque patient a reçu la même dose préopératoire de lévodopa pour chaque évaluation. Les événements indésirables, y compris ceux rapportés spontanément par les patients et ceux observés lors des évaluations ont été enregistrés. Après avoir obtenu le consentement éclairé signé de tous les patients ayant terminé l'étude, toutes les évaluations UPDRS "OFF" et "ON" ont été enregistrées sur bande vidéo.

Évaluations neuropsychologiques

Les performances cognitives ont été évaluées à l'aide des instruments suivants : adaptations mexicaines des inventaires d'anxiété [25] et de dépression [26] de Beck et Steer ; nos batteries de tests neuropsychologiques brefs (NEUROPSI)[27,28] et neuropsychologiques informatisés, et le Mini-mental Parkinson State Examination (MMPSE)[29]. Les patients ont rendu compte de leur qualité de vie en relation avec leurs activités quotidiennes ; bien-être physique et mental (état de santé); cognition et communication, et un index récapitulatif.

Test d'immunogénicité

Le sang du patient a été évalué pour l'augmentation des titres d'anticorps spécifiques hfSC et pour l'augmentation de la cytotoxicité à médiation cellulaire dépendante des anticorps après l'implantation par rapport aux valeurs de base. Des échantillons ont été prélevés un mois avant l'implantation des cellules, puis un mois et six mois après la chirurgie. Des échantillons de sang total ont été prélevés sur chaque patient et traités comme du sérum un et six mois après la greffe en utilisant le colorant membranaire lipophile PKH67 (Sigma-Aldrich) comme décrit par le fabricant pour le suivi cellulaire dans les tests de réponse immunitaire et de cytotoxicité par cytométrie en flux [30, 31]. Le test de cytotoxicité a été réalisé avec des rapports effecteur sur cible de 100: 1, 50: 1 et 25: 1.

IRM

Les images IRM ont été obtenues avant la chirurgie (ligne de base) et trois fois après l'implantation cellulaire à 24 h, et six et 12 mois après la chirurgie. Ils ont été acquis avec un aimant de 3 Tesla, MR Systems Achieva release 2.6.3.8 Philips (Best, Pays-Bas).

Imagerie moléculaire TEP

Les patients ont subi une imagerie moléculaire TEP au départ, à six mois (données non présentées) et un an après l'implantation de hfSC. Les radiopharmaceutiques utilisés étaient la (+)-alpha-[11C]dihidrotétrabénazine (DTBZ), la 6-[18F]fluoro-L-DOPA (FDOPA) et le [11C]raclopride (RAC). Tous les patients ont subi des scans DTBZ-PET et une étude supplémentaire avec FDOPA ou RAC, à au moins une semaine d'intervalle. Les patients ont été invités à arrêter les médicaments antiparkinsoniens au moins 12h avant chaque étude. Les scans ont été acquis sur un Siemens Biograph 64 PET/CT. Des analyses d'émission cérébrale de trente minutes ont été acquises 20 minutes après l'injection de DTBZ ou de RAC, tandis que des analyses de 15 minutes ont été acquises pour FDOPA 75 minutes après l'injection. Tous les patients étudiés avec FDOPA ont reçu une prémédication avec 150 mg de carbidopa pour prévenir la décarboxylation périphérique. Les images ont été reconstruites à l'aide d'un algorithme OSEM-2D et analysées avec le logiciel Statistical Parametric Mapping (SPM v.12). Chaque image cérébrale TEP individuelle a été normalisée sur un atlas IRM anatomique pour être évaluée dans un espace standard. Après normalisation, des atlas structurels FSL ont été utilisés pour définir les régions d'intérêt. Pour faciliter l'analyse quantitative, les rapports d'absorption spécifiques (SUR) dans le caudé et le putamen ont été calculés en soustrayant le signal de fond d'une région de référence avec une absorption non spécifique de l'activité striatale et en divisant par l'activité de la région de référence [(absorption cible - absorption de référence)/référence absorption], en utilisant le cortex occipital (DTBZ et FDOPA) et le cervelet (RAC), comme régions de référence.

analyses statistiques

Les comparaisons entre les mesures de base et de suivi à 12 mois pour l'anxiété, la dépression, les examens NEUROPSI, MMPSE, le tapotement des doigts droit et gauche dans les états de traitement « ON » et « OFF » ont été effectuées à l'aide du test de Wilcoxon. Toutes les autres mesures finales ont été rapportées en tant que résultats individuels pour chaque patient.