Perfusion de cellules souches mésenchymateuses chez les patients atteints de maladies auto-immunes (MSCs in AD)

Les troubles auto-immunes sont un spectre de maladies allant de l'organe spécifique à l'organe, dans lequel les anticorps et les cellules T réagissent aux auto-antigènes localisés dans un tissu spécifique, à systémique, qui se caractérise par la réactivité contre un ou des antigènes spécifiques répartis dans divers tissus du corps. L'incidence de différentes maladies auto-immunes est variable, selon les Centers for Disease Control and Prevention, 22,7% ont des maladies rhumatismales. Bien qu'aucune étude épidémiologique basée sur la population n'ait été réalisée au Pakistan uniquement sur les maladies auto-immunes; Une étude de Mohsin Z et al. Signale la prévalence combinée des maladies rhumatismales dans un hôpital tertiaire de Karachi à 17,3%. Les maladies auto-immunes et leurs modalités de traitement sont la principale cause de handicap dans les pays en développement et ont les taux d'incapacité les plus élevés dans la qualité de vie liée à la santé (HRQOL) et le fonctionnement quotidien.

Le 21e siècle a connu des progrès rapides dans le traitement des maladies du dysfonctionnement immunitaire. Une telle modalité de traitement est la thérapie par cellules souches qui est censée réparer et régénérer les tissus. En particulier, les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont été appliquées pour traiter les maladies associées à l'âge, au mode de vie, au dysfonctionnement immunitaire et à l'AVC. La thérapie par la MSC est prometteuse de traiter divers troubles auto-immunes comme le lupus érythémateux systémique réfractaire (LED), la maladie de Crohn, la sclérose systémique (SS), la polyarthrite rhumatoïde (RA), la sclérose en plaques (SEP), les différents malades neurologiques, le diabète sucré. À l'heure actuelle, près d'un millier d'essais cliniques ont utilisé des thérapies à base de MSC. Parmi ceux d'une centaine d'essais ont été menés pour le traitement des troubles à médiation immunitaire, le premier étant il y a plus de quinze ans (tableau 1).

L'intérêt entourant le domaine des MSC était initialement basé sur leur capacité inhérente à l'auto-renouvellement et à la régénération avec un potentiel pour former des cellules d'origine mésodermique (adipocytes, ostéocytes, chondrocytes, hépatocytes, neurones, cellules musculaires et cellules épithéliales) en fonction du microenvironnement environnant. Plus tard, en raison de leurs capacités pour abriter les zones enflammées et exercer des effets immunomodulatoires, les thérapies avec des CSM s'étendent au traitement des processus inflammatoires auto-immunes et chroniques. Plusieurs études ont également démontré que les CSM ont des propriétés immunomodulatrices et anti-inflammatoires intrinsèques.

Tableau 1: essais cliniques dans lesquels les cellules souches mésenchymateuses sont utilisées comme modalité thérapeutique.

Nombre de troubles à médiation immunitaire Année des essais cliniques de premier essai clinique Graft de référence vs maladie de l'hôte 49 2004 Maladie inflammatoire de l'intestin 23 2006 Sclérose multiple 29 2006 System érythématosus systémique 1 2009 Type de diabète de type II Thrombocytopénie auto-immune réfractaire 1 2019

La source de MSCS MSC a été initialement identifiée dans le BM et est généralement isolé par centrifugation à gradient pour séparer les cellules nucléées, suivie d'une culture in vitro et de passages en série. Le comité des cellules souches mésenchymateux et tissulaire de la Société internationale de thérapie cellulaire (ISCT) a désigné le terme «cellules stromales mésenchymateuses multipotentes» pour les cellules adhérentes au plastique trouvées dans des conditions de culture standard. L'immunophénotype de ces cellules selon les critères ISCT est positif pour les marqueurs de surface cellulaire CD73, CD90 et CD105 et négatifs pour la surface CD14 ou CD11b, CD45, CD34, CD79 ou CD19 et HLA-Dr. Les CSM ont également été obtenues à partir de tissu adipeux, de placenta, de liquide amniotique, de sang de cordon ombilical (UCB), de tissus conjonctifs du muscle squelettique et du derme, des tissus dentaires et des tissus fœtaux tels que le poumon et le sang. Des cellules sanguines périphériques mobilisées ont également été signalées comme source de CSM. Bien que les études d'expression génique démontrent que les populations de MSC obtenues à partir de différentes sources tissulaires sont très hétérogènes, leur capacité à renouveler, différencier et à des propriétés fonctionnelles majeures, telles que la régulation de la tolérance immunologique, de la cicatrisation des plaies, de l'inflammation et de la fibrose, sont communes à tous les MSC.

1. Les effets sur les cellules du système immunitaire MSC suppriment la prolifération des cellules T induite par les alloantigènes ou les mitogènes en augmentant le nombre de cellules T régulateurs et réduisent les complications de la GVHD après HSCT et maladie à médiation immunitaire. De plus, les CSM inhibent la fonction des cellules B, des cellules tueuses naturelles et des cellules dendritiques. La principale fonction immunosuppressive des CSM est par la production de facteurs solubles induits; Cependant, ces cellules peuvent également exercer des effets immunosuppresseurs par interaction directe de cellule à cellule. La capacité immunosuppressive des CSM est améliorée dans des conditions inflammatoires en présence de l'interféron de cytokines pro-inflammatoires (IFN) -g, du facteur de nécrose tumorale-alpha et de l'interleukine (IL) -6.près des conditions immunologiquement ventre, le MSCS favorise la survie T-cell et peuvent induire les cellules T régulatrices CD4.
2. Production de facteurs solubles immunomodulatoires Les MSC produisent des facteurs solubles inductibles, comme la transformation du facteur de croissance β (TGF-β), le facteur de croissance des hépatocytes, l'oxyde nitrique, le HLA-G59 et l'indoleamine 2,3-dioxygénase qui médiatisent leurs effets. De grandes quantités d'IL-6 ANLIL-8, et la chimiokine CCL-2 sont également produites. Les CSM traités avec IFN-γ, sécrétent ICAM-1, CXCL-10 et CCL-8, tandis que la production d'IL-8 est diminuée. Ce phénomène suggère que les CSM ciblent les neutrophiles et les monocytes dans des conditions non inflammatoires, mais attirent des monocytes, des cellules dendritiques, des cellules T et des cellules tueuses naturelles dans des conditions inflammatoires. Un certain nombre d'études ont rapporté que le TGF-β a été un médiateur clé de l'immunomodulation par les CSM.
3. La «licence» pro-inflammatoire des MSC MSC a été surnommée les modulateurs immunitaires «intelligents» car leurs effets suppressifs nécessitent une étape de licence antérieure qui se produit en présence d'un environnement inflammatoire. Si les CSM sont transplantés pendant l'inflammation aiguë, le microenvironnement contenant des macs macs m1 polarisés m1 pour inhiber les cellules effecteurs, B, tueuses naturelles et dendritiques. En revanche, si les MSC sont licenciés après la polarisation des macrophages M2 par les cytokines de type Th2 comme se produisent pendant l'inflammation chronique, le microenvironnement fournit une licence alternative et recrute des CSM au processus de fibrose.
4. Les facteurs de paracrine de la MSC dans le mécanisme de réparation, la régénération cellulaire d'un tissu ischémique nécessite une offre cellulaire massive, de l'ordre d'un milliard pour un cœur infargé, par exemple. Des études expérimentales et des essais cliniques ont révélé que les avantages thérapeutiques médiés par le MSC pourraient largement reposer sur la contribution des quantités sécrétées de facteurs de croissance et de cytokines plutôt que sur leur potentiel de différenciation en cardiomyocytes, cellules vasculaires ou rénales, comme le montre l'étude précédente. Le panel de facteurs réglementaires et trophiques sécrétés par les CSM comprend un grand nombre de facteurs de croissance, de cytokines et de chimiokines.

La traduction des connaissances MSC dans la thérapie cellulaire d'application clinique semble en effet être une stratégie de translation applicable pour les maladies auto-immunes.

1. Graft contre maladie de l'hôte (GVHD) chez l'homme, l'application la plus étudiée pour les CSM est la GVHD, une complication de la transplantation de cellules souches hématopoïétiques. En 2004, un garçon de 9 ans atteint de GVHD aiguë sévère résistante au traitement de l'intestin et du foie a été traité avec des MSC dérivées de Mother-dérivées de la mère. Les essais cliniques de phase II chez les patients atteints de GVHD aiguë sévère résistante aux stéroïdes ont montré un taux de réponse initial de 70% qui n'était pas lié à l'âge ou à la correspondance HLA. Cependant, des réponses complètes durables ou d'autres critères d'évaluation principaux de ces essais font encore défaut.
2. La maladie de Crohn (CD) Le premier rapport d'un essai clinique de phase I de la thérapie cellulaire utilisant des MSC dérivés d'adipose autologue dans CD a été publié en 2005. L'injection locale a conduit à la guérison des fistules (6/8) sans effets indésirables. Ces résultats ont été confirmés par le même groupe en 2009 dans un multicentrique de phase II dans un essai contrôlé randomisé [24]. Actuellement, il existe une étude de phase III, multicentrique, contrôlée par placebo, randomisée et aveugle pour évaluer la sécurité et l'efficacité des BM-MSC allogéniques, menés par Osiris Therapeutics. (http: //www.clinicaltrials. Gov / CT2 / Show / NCT00482092).
3. Les études de phase I / II de la sclérose en plaques (MS) chez les patients atteints de SEP réfractaire ont confirmé l'absence d'effets indésirables pendant le suivi (6-28 mois). Une augmentation de la proportion de cellules T régulatrices CD4 + CD25 + avec une diminution des réponses prolifératives des lymphocytes et des marqueurs d'activation sur les cellules dendritiques a été détectée quelques heures après la transplantation de MSC. Les patients ont amélioré les mesures de la fonction visuelle, sans preuve d'événements indésirables significatifs. La progression de l'invalidité générale a également été réduite après le traitement.
4. Le lupus érythémateux systémique (LED) peut-être les résultats les plus remarquables de la thérapie de MSC humaine émergent désormais des essais cliniques visant à un SED réfractaire sévère et de traitement. Les patients atteints de maladie active et de néphrite lupus qui ne répondaient pas à I.v. mensuel. Le cyclophosphamide et la prednisone orale (≥ 20 mg / jour) ont montré des résultats améliorés lorsqu'ils sont traités avec des CSM. L'indice d'activité de la maladie (SLEDAI) chez ces patients s'est amélioré de manière significative à un suivi d'un, six et douze mois, tout comme la protéine urinaire. Dans certains des essais, les patients atteints de SLEDAI élevé ont reçu une perfusion de BM-MSC allogéniques du passage 3-5 des membres de la famille saine appariés non HLA. Leur suivi a atteint une médiane de 17,2 (3-36) mois, sans effets indésirables, décès ou GVHD qui ont suivi. De façon assez surprenante, la protéinurie 24 h a diminué de manière significative dès une semaine après le traitement MSC, même précédant les changements dans les anticorps anti-ADDNA, ce qui a diminué de manière significative à un mois et trois mois après la dose de MSC. Les cellules régulatrices (Treg) T, qui se révèlent quantitativement et qualitativement déficientes dans le LED actif, ont été restaurées à la première semaine, à en juger par le pourcentage de cellules CD4 + Foxp3 + parmi les cellules mononucléaires sanguinaires périphériques. D'autres essais, bien qu'avec un suivi plus court montre également une amélioration significative, vérifiée pour la partition de SLEDAI, l'albumine sérique, la protéine urinaire 24 H, la créatinine sérique, le complément sérique et les anticorps anti-ADNdb. La thérapie MSC sans aucun doute doit être explorée davantage dans le LED.
5. La sclérose systémique (SS) est une maladie à médiation immunitaire avec une composante vasculaire et microvasculaire proéminente conduisant souvent à des complications ischémiques. Étant donné que les MSC peuvent se différencier des cellules endothéliales in vitro et également participer à la formation des vaisseaux sanguins dans les tissus adultes, la thérapie à la fois avec des MSC donneurs de donneurs tiers autologues et haploiders a été signalée, conduisant à une amélioration frappante dans deux rapports de cas distincts.
6. La recherche de littérature sur la polyarthrite rhumatoïde (RA) révèle que plus d'une centaine d'études précliniques sur le modèle animal de PR et neuf essais cliniques sur des patients humains ont été achevés sur l'utilisation de la thérapie basée sur MSC dans la PR et établissent sa sécurité et son efficacité. Tandis que neuf essais cliniques sont toujours en cours. Chez les deux tiers de ces patients, une dose unique de MSC allogéniques à environ une dose entre 1 et 10 x106 / kg a été utilisée. On pense que les MSC ciblent les cellules T de la mémoire pathogène et arrêtent la progression de l'évolution de la maladie chez les patients atteints de PR.
7. La polymyosite / dermatomyosite (PM / DM) La polymyosite / dermatomyosite (PM / DM) est une maladie auto-immune caractérisée par une faiblesse des muscles squelettiques proximaux et des manifestations cutanées évidentes, et est connu pour affecter plusieurs organes, tels que les muscles, les poumons et les reins. Actuellement, l'étiologie n'est pas connue. Plusieurs études ont suggéré que les cellules T auxiliaires (TH) sont impliquées dans la pathogenèse de PM / DM, car le dysfonctionnement cellulaire lié aux cellules TH joue un rôle important dans l'occurrence et le développement de PM ou DM. Par conséquent, le MSCT pourrait fournir une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement du PM et du DM. Plusieurs études ont démontré que cette approche a des résultats cliniques prometteurs. Dans une autre étude, 32 pm et les patients DM ont été injectés par voie intraveineuse avec 1 × 106 / kg de MSC. Les résultats de l'étude de suivi de 9 ans ont démontré que les symptômes et les indicateurs sérologiques des patients s'amélioraient, montrant l'efficacité et la sécurité du MSCT dans le PM et le DM, tandis que 11 patients sont morts pour des raisons non liées à la transplantation.

Dans une autre étude, 81 patients atteints de PM / DM ont été divisés au hasard en deux groupes: 44 patients du groupe témoin ont été traités individuellement avec des glucocorticoïdes et des immunosuppresseurs pendant 6 mois, tandis que 37 patients du groupe de transplantation ont été injectés par voie intraveineuse avec 3,5-5,2 × 107 UC-MSCS. Les résultats de cette étude ont montré que les valeurs de créatine kinase dans les deux groupes étaient significativement diminuées; Cependant, le groupe de transplantation a eu de meilleurs résultats que le groupe témoin à plusieurs moments, et la fonction pulmonaire a été significativement améliorée dans le groupe de transplantation. Un patient est décédé après la transplantation et aucune complication liée à la transplantation ne s'est produite. Actuellement, il n'y a que quelques études sur le PM / DM, et des études cliniques à grande échelle et randomisées sont nécessaires pour évaluer l'efficacité et la sécurité à long terme des patients PM / DM, y compris les risques des tumeurs et des infections, ainsi que la dose et le calendrier de transplantation optimaux.

Étant donné que le résultat clinique dans le cas des rapports et des essais de phase I-II semblent parfois frappants, il existe un besoin urgent d'effectuer des essais multicentriques structurés et de préférence contrôlés et de documenter les résultats de notre propre population.