Vaccin thérapeutique autologue APAVAC®
et gène TP53

Principe de la thérapie ciblée

L’immunothérapie du cancer évolue depuis plusieurs années vers une personnalisation du traitement. En effet, les variabilités inter et intra-individuelles inhérentes au type de cancer, à la génétique, l’épigénétique, le microenvironnement, la nutrition, ... sont aujourd’hui prises en compte dans le cadre de la thérapie ciblée.

Dans ce contexte de médecine personnalisée, le traitement APAVAC® s’apparente à une pratique autologue exploitant l’antigénicité intrinsèque surexprimée de la tumeur du patient traité. Le rôle de cette immunothérapie active a été exploré en médecine vétérinaire dans l’indication de lymphome canin.

Il a ainsi été démontré une corrélation entre le pourcentage augmenté de cellules T non néoplasiques et un allongement significatif du délai de progression du lymphome (TTP) (1) ainsi qu’une amélioration de la survie sans effet secondaire (2,3).

Mais cette personnalisation, de par les faits, peut évoluer vers une précision plus fine, pour permettre une véritable adaptation de la thérapie aux mutations de la tumeur autologue. L’un des objectifs étant de prédire, à partir des changements génomiques de cette tumeur, le caractère « bon ou mauvais répondant » du patient au traitement, en termes de survie globale et d’intervalle sans tumeur.

Qu'est ce que le gène TP53 ?

Il existe un gène P53 dit « suppresseur de tumeur » ou TP53 pour "Tumor Protein 53" parfois surnommé "gardien du génome" qui est une petite protéine (53 000 dalton) facteur de transcription. Cette fonction lui permet de réguler ou induire la transcription de différents gènes influents en particulier dans le déroulement du cycle de multiplication cellulaire, la réparation de l'ADN et le déclenchement de la mort cellulaire (ou apoptose) (4).

Le gène P53 joue un rôle initiateur en envoyant des signaux à d'autres gènes indispensables à la réparation des chaines d'ADN endommagées et si l'ADN ne peut être réparé, il empêche la cellule de se diviser (blocage du cycle cellulaire en phase G1) et lui commande de mourir au lieu de se multiplier.

En revanche, lorsque ce gène est muté, il ne peut plus jouer ce rôle et les cellules ayant un ADN endommagé (cellules cancéreuses) continuent de se diviser de façon anarchique et désordonnée.

Globalement et en santé humaine, on peut considérer selon les auteurs mais aussi selon les origines ethniques que les cellules cancéreuses possèdent au moins un allèle muté du gène P53 dans 35 (5) à 50 (6)% des tumeurs.

En médecine vétérinaire, ce type de données, plus difficilement accessibles, est parfois obtenu par séquençage à haut débit d'échantillonnage de cohortes telles que 65 % de mutation faux-sens TP53 pour l'ostéosarcome canin (7) ou 66 % pour l'hémangiosarcome canin (8).

Qu'est ce que le "WES" ?

Le Whole Exome Sequencing (WES) (ou technique de séquençage à haut débit du génome complet) permet de décrypter en une seule étape, l’ensemble des régions codantes du génome humain ou animal. En comparant le génome des tissus sains et de la tumeur, on peut différencier d’une part, les mutations constitutionnelles et d’autre part, les mutations somatiques correspondant au génotype spécifique des cellules cancéreuses.

En appliquant cette technique à une population de 77 chiens, de races prédisposées au Lymphome B diffus à Grandes Cellules (LBDGC), traités soit par chimiothérapie exclusive, soit par une association chimiothérapie et APAVAC®, l’équipe de l’Université de Turin (9,10) avait pour objectif de clarifier les changements génétiques susceptibles d’apparaitre dans ce type de tumeur. Le principe étant d’identifier, les principaux gènes dont les mutations somatiques (comparaison entre les cellules de la peau saine et la tumeur) étaient fréquemment retrouvées, puis de rechercher parmi les gènes les plus fréquemment mutés une éventuelle corrélation avec les caractéristiques clinico-pathologiques des animaux traités (11).

source Illustration: "Le séquençage des génomes - G. Furelaud, Y. Esnault - Planet-vie.ens.fr"

Influence de la mutation TP 53

Globalement pour l'ensemble des 77 chiens inclus dans l'étude, le traitement a eu un impact significatif sur le délai de progression ou la survie spécifique du lymphome (11). En effet, les chiens traités par chimio-immunothérapie (n=45; 58,4 %) ont eu un meilleur résultat que les chiens recevant uniquement une chimiothérapie (n=32; 41,6 %). Cependant, confrontés à la disparité des réponses, les auteurs ont, dans un deuxième temps, cherché à évaluer, à partir de cette population, le paysage génomique du lymphome diffus à grandes cellules B pour identifier des sous-types distincts susceptibles d'implications cliniques et thérapeutiques.

Réalisé pour la première fois sur une population aussi importante de chiens traités pour LBDGC, le séquençage du génome entier, a ainsi permis d’identifier les types d’altérations génétiques récurrentes et leur impact fonctionnel dans le caractère « bon ou mauvais répondeur » du traitement APAVAC® et à moyen terme d’évoquer de nouvelles opportunités en immunothérapie.

Dans cette série (11), les mutations TP53 ont été fréquemment trouvées par WES : 24 mutations détectées chez 19 chiens (24,7 %), dont 19 étaient des mutations faux-sens (79,2 %). Ces résultats ont été validés dans un second groupe de chiens, maintenant une fréquence et une signification pronostique similaires.

La perte de TP53 entraîne une perturbation des réponses du point de contrôle aux dommages de l'ADN et contribue à l'instabilité génomique et chromosomique. On note aussi que la plupart des mutations affectaient le domaine de liaison à l'ADN de P53 ce qui permettait aux auteurs d’émettre l'hypothèse d'un effet inactivateur de cette mutation (11).

A noter :

Il n’existe pas un lymphome diffus à grandes cellules B mais des lymphomes diffus à grandes cellules B très hétérogènes sur le plan clinique, histologique et moléculaire.
Les signatures transcriptionnelles et les profils mutationnels vont s’ajouter aux données morphologiques et phénotypiques, qui existaient déjà, pour mieux comprendre cette hétérogénéité et potentiellement permettre de proposer des thérapies innovantes ciblées.

Un algorithme pronostique pour indentifier la meilleure thérapie

Ainsi, le gène TP53, qui participe, aussi chez le chien, à la régulation de l’apoptose et du cycle cellulaire, lorsqu’il est muté dans la tumeur, a été identifié très souvent à une mutation dite faux-sens (changement d’un nucléotide d’un codon) et se traduit en termes de survie par un mauvais pronostic au traitement. A contrario, l’absence de mutation de ce gène (on parle de gène sauvage), garantit une efficacité de l’immunothérapie APAVAC® pouvant conduire à tripler la survie spécifique du lymphome (LSS) par rapport au groupe d’animaux traités par chimiothérapie seule.

Par ailleurs, les mutations de TP53 étaient associées à l'âge et significativement enrichies chez les chiens diagnostiqués au stade IV de la maladie (P=0,001). La pertinence pronostique des mutations de TP53 a été explorée et mesurée par les auteurs (12). En effet, les chiens mutés (TP53mut) avaient un TTP et un LSS significativement plus courts que les chiens non mutés (TP53wt).

Une abaque pronostique ( https://compbiomed.hpc4ai.unito.it/canine-dlbcl/) incluant les paramètres de :

la recherche de la mutation TP53 (associée ou non à l’expression des gènes STAP2 et G3BP2)
l’âge du chien
le taux d’infiltration de la moelle osseuse
l’association ou non de l’immunothérapie APAVAC à la chimiothérapie CHOP,

a été construite pour évaluer une estimation de la probabilité de survie de son chien à 90, 180 jours, un et deux ans.

Cet outil ayant pour objectif d’estimer la pertinence de l’association de l’immunothérapie autologue APAVAC et la probabilité de survie de l’animal traité est important dans la prise de décision thérapeutique et les échanges induits avec son propriétaire.

Données issues de l'abaque comparant à 1 an de suivi, le pourcentage de chiens dont le lymphome n'a pas progressé (TTP) et le pourcentage de chiens survivants au lymphome (LSS).

Conduite à tenir

L’analyse des mutations du gène TP53 est aujourd’hui accessible au laboratoire de biologie vétérinaire. Après une confirmation du diagnostic de DLBCL sur la base d’un examen cytologique et cytofluorimétrique du (ou des) nœud(s) lymphatique(s) hypertrophié(s), il est conseillé lors de la lymphadénectomie d’isoler :

d’une part, un petit fragment de la tumeur (0,5 cm3) conservé dans une solution physiologique accompagné d’un échantillon sanguin prélevé sous EDTA pour envoi dans les 24 à 48 heures à l’analyse TP53.
d’autre part, un fragment d’environ 1 cm3 (en évitant les zones nécrosées) conservé à -18 °C sur tube ou poudrier sec et stérile afin d’anticiper, si nécessaire la préparation du vaccin thérapeutique autologue APAVAC®.

Sur la base des résultats obtenus lors de la stadification clinique, l’examen histopathologique/immunohistochimie et le screening TP53, il sera alors possible de consulter l’algorithme pronostique pour identifier les alternatives thérapeutiques les plus appropriées.

A titre d’exemple, un chien de 7 ans, dont le taux d’infiltration lymphocytaire de la moelle osseuse est de 5% et pour lequel le gène TP53 est muté est prédit à seulement 0,1 % de non-progression à 1 an avec une survie spécifique liée au lymphome de seulement 0,5% (cf. figure).

La modification des paramètres mutation TP53 ou non et Immunothérapie APAVAC, associée ou non à la chimiothérapie, permet d’obtenir le tableau comparatif suivant.

Pour conclure

Avec 10 ans de recul et plus de 1000 animaux traités, sans aucune toxicité, ni effet secondaire rapportés, le vaccin thérapeutique autologue APAVAC® a largement démontré son efficacité clinique dans le traitement de nombreux cancers animaux en association ou non à la chimiothérapie.

Comme pour toutes les thérapies ciblées, la personnalisation du traitement permet d’apporter l’alternative la plus précise et efficace à chaque patient.

La recherche de la mutation TP53 permet, lorsque le gène n’est pas muté, d’améliorer encore le pronostique de survie d’un animal traité par cette immunothérapie spécifique.

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RÉFÉRENCES

1. Martini V, Aresu L, Riondato F, Marconato L, Cozzi M, Stefanello D, et al. Prognostic role of non-neoplastic lymphocytes in lymph node aspirates from dogs with diffuse large B-cell lymphoma treated with chemo-immunotherapy. Res Vet Sci. août 2019;125:130‑5.
2. Marconato L, Aresu L, Stefanello D, Comazzi S, Martini V, Ferrari R, et al. Opportunities and challenges of active immunotherapy in dogs with B-cell lymphoma: a 5-year experience in two veterinary oncology centers. J Immunother Cancer. 7 juin 2019;7(1):146.
3. Marconato L, Frayssinet P, Rouquet N, Comazzi S, Leone VF, Laganga P, et al. Randomized, placebo-controlled, double-blinded chemoimmunotherapy clinical trial in a pet dog model of diffuse large B-cell lymphoma. Clin Cancer Res Off J Am Assoc Cancer Res. 1 févr 2014;20(3):668‑77.
4. Lacroix M, Linares LK, Le Cam L. [Role of the p53 tumor suppressor in metabolism]. Med Sci MS. déc 2013;29(12):1125‑30.
5. Mendiratta G, Ke E, Aziz M, Liarakos D, Tong M, Stites EC. Cancer gene mutation frequencies for the U.S. population. Nat Commun. 13 oct 2021;12(1):5961.
6. Schaafsma E, Takacs EM, Kaur S, Cheng C, Kurokawa M. Predicting clinical outcomes of cancer patients with a p53 deficiency gene signature. Sci Rep. 25 janv 2022;12(1):1317.
7. Das S, Idate R, Regan DP, Fowles JS, Lana SE, Thamm DH, et al. Immune pathways and TP53 missense mutations are associated with longer survival in canine osteosarcoma. Commun Biol. 11 oct 2021;4(1):1178.
8. Wang G, Wu M, Durham AC, Radaelli E, Mason NJ, Xu X, et al. Molecular subtypes in canine hemangiosarcoma reveal similarities with human angiosarcoma. PloS One. 2020;15(3):e0229728.
9. Aresu L, Agnoli C, Nicoletti A, Fanelli A, Martini V, Bertoni F, et al. Phenotypical Characterization and Clinical Outcome of Canine Burkitt-Like Lymphoma. Front Vet Sci. 17 mars 2021;8:647009.
10. Aresu L, Ferraresso S, Marconato L, Cascione L, Napoli S, Gaudio E, et al. New molecular and therapeutic insights into canine diffuse large B-cell lymphoma elucidates the role of the dog as a model for human disease. Haematologica. juin 2019;104(6):e256‑9.
11. Giannuzzi D, Marconato L, Fanelli A, Licenziato L, De Maria R, Rinaldi A, et al. The genomic landscape of canine diffuse large B-cell lymphoma identifies distinct subtypes with clinical and therapeutic implications. Lab Anim. juill 2022;51(7):191‑202.
12. Giannuzzi D, Marconato L, Cascione L, Comazzi S, Elgendy R, Pegolo S, et al. Mutational landscape of canine B-cell lymphoma profiled at single nucleotide resolution by RNA-seq. PloS One. 2019;14(4):e0215154

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