# Les fondamentaux sur les thérapies à ARN

Les thérapies à ARN font référence à plusieurs types d’approches thérapeutiques innovantes utilisant l’acide ribonucléique (ARN) pour traiter diverses maladies. On distingue 5 types de thérapies à ARN qui peuvent être regroupées en 2 grandes catégories selon qu’on introduit dans les cellules une séquence d’ARN codant pour une protéine thérapeutique, permettant ainsi la production de cette protéine directement par les cellules du malade, ou une séquence d’ARN non codante. Il s’agit d’introduire dans les cellules du patient :
                        
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                           un ARNm codant pour une protéine thérapeutique pour produire cette protéine directement dans les cellules ciblées ;
                        
                        
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                           un ARNm servant de guide pour l’enzyme CRISPR-Cas9 vers des séquences spécifiques de l’ADN pour faire de l’édition génique ;
                        
                        
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                           un ARNm codant pour des récepteurs d’antigènes chimériques (CAR) modifiés pour cibler et détruire des cellules spécifiques ;
                        
                        
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                           un court brin d’ARN qui se lie à un ARNm spécifique pour inhiber sa traduction ou modifier son épissage, réduisant ainsi la production d’une protéine pathogène ;
                        
                        
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                           de petits ARN interférents pour neutraliser un ARNm spécifique et inhiber l’expression de la protéine cible.

Je ne détaillerai dans les sections suivantes que la catégorie des petits ARN non codants et donnerai quelques exemples de ce qui est fait dans le contexte des rhumatismes.

# Les principes des thérapies par petits ARN non codants et leurs applications en rhumatologie

Il existe 2 catégories de thérapies à ARN utilisant de petits ARN non codants dont les principes sont décrits ci-dessous. Leur très gros avantage est qu’il est possible de synthétiser n’importe quelle séquence en très grande quantité, en peu de temps, et pour un prix bien plus compétitif que les petites molécules traditionnelles. Des modifications chimiques peuvent également être faites sur la séquence qui, combinées à des formulations chimiques adaptées, conduisent à des améliorations notables de leur efficacité, permettant enfin d’envisager leur utilisation in vivo et conduisant au lancement de nombreux essais cliniques [2].

## Les oligonucléotides antisens (ASO)

Les ASO sont de courtes séquences simples brin d’ARN ou d’ADN synthétiques qui peuvent cibler spécifiquement des gènes ou des ARN pour inhiber leur expression, soit par blocage de la traduction ou modification de l’épissage, réduisant ainsi la production de la protéine indésirable. La première publication d’un ASO synthétisé manuellement apparaît en 1978 [3] pour bloquer la réplication d’un virus et ouvre la voie à une toute nouvelle discipline. En 1986 est apparu le premier synthétiseur commercial d’oligonucléotides, et en 1989 a été créée Ionis Pharmaceutical, la 1ère entreprise à succès dans le domaine des ASO thérapeutiques. L’apparition de lipides cationiques commerciaux permettant de formuler les ASO pour les faire pénétrer dans les cellules a démocratisé l’utilisation de la technologie des ASO pour inhiber l’expression de gènes d’intérêt à tous les laboratoires de la planète. Le 1er médicament à base d’ASO à recevoir l’approbation réglementaire de la Food and Drug Administration (FDA) est le fomivirsen (Vitravene) en 1998 pour le traitement local de la rétinite à cytomégalovirus (CMV). Dans les années 2000 sont introduites les modifications chimiques des ASO qui permettent de grandement améliorer leur stabilité contre les nucléases, leur toxicité et leur affinité pour leur cible, et qui conduisent à de bien meilleurs résultats in cellulo et in vivo. Aujourd’hui, 16 ASO ont été approuvés pour une utilisation clinique par l'agence réglementaire américaine (FDA) et/ou par l’Agence européenne des médicaments pour le traitement de maladies rares et communes affectant la rétine, le sang, les muscles, les nerfs et le cœur [4].

L’utilisation des ASO a été explorée pour des indications en rhumatologie, notamment pour des maladies comme la polyarthrite rhumatoïde et le lupus érythémateux systémique, pour moduler l’activité du système immunitaire et réduire la réponse inflammatoire. Dans les modèles pré-cliniques de polyarthrite rhumatoïde, les ASO ont été conçus pour bloquer sélectivement l’expression des gènes codant pour des cytokines pro-inflammatoires telles que le TNF, l’IL-6 ou d’autres médiateurs inflammatoires impliqués dans la pathogenèse de la polyarthrite rhumatoïde (for review 
                        [5]). Dans le cas du lupus érythémateux systémique, une étude utilisant des modèles murins avec atteintes rénales a montré que l’injection sous-cutanée répétée d’un ASO ciblant le facteur B du complément, un activateur de la voie alterne du complément, permet de réduire les taux plasmatiques de facteur B, de réduire la néphropathie et d’augmenter la survie des animaux [6]. De même, l’inhibition spécifique de la protéine Gαq/11 par des ASO a réduit l’inflammation et amélioré la maladie dans un modèle murin de lupus [7]. Bien que ces applications soient encore en phase de recherche, elles représentent un domaine prometteur pour de nouvelles thérapies ciblées dans le traitement des maladies rhumatismales.

## L’ARN interférence (ARNi)

Les ARN interférents (ARNi) sont de petits ARN simple ou double brin non codant de 19-23 nt qui ciblent des séquences d’ARN messagers (ARNm) spécifiques et qui, sur la base d’une homologie de séquence complète ou partielle, inhibent la production de protéines pathogènes par arrêt de la traduction ou dégradation de l’ARNm cible. Les ARNi englobent les siRNA et les micro-(mi)RNA qui existent de façon naturelle dans de nombreux organismes tels que les plantes, c. elegans et les mammifères et qui représentent un mécanisme très conservé de régulation post-transcriptionnelle de l’expression des gènes. Depuis sa découverte dans les années 1990, l’ARN interférent est un outil incontournable dans les laboratoires pour inhiber spécifiquement l’expression d’un gène d’intérêt par détournement de la voie endogène de l’ARN interférence, en se liant au complexe RISC (RNA-induced silencing complex). Tout naturellement, cela a ouvert la porte à l’utilisation de ces petits ARN à visée thérapeutique dans de nombreuses indications, pour aboutir au 1er essai clinique en 2008 utilisant un ARNi pour neutraliser miR-122 dans l’infection hépatique par VHC. Depuis 2018, 6 médicaments à base d’ARNi ont été approuvés par des agences réglementaires telles que la FDA : le patisiran, givosiran, lumasiran, inclisiran, nedosiran and vutisiran, principalement dans le cadre de maladies génétiques rares (hATTR, AHP, PH1) pour réduire au silence les gènes responsables de ces pathologies [8,9].

En rhumatologie, l’ARNi représente une approche prometteuse pour traiter les inflammations chroniques et atteintes osseuses, notamment en ciblant les gènes clés de l’inflammation articulaire et de la réponse immunitaire [10]. Nos recherches au cours des 15 dernières années ont porté sur l’utilisation de l’ARNi pour moduler ces voies et offrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les patients souffrant de rhumatismes, et notamment pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Dans la PR, plusieurs cytokines pro-inflammatoires comme le TNF-α, l’IL-1β et l’IL-6 jouent un rôle crucial dans l’inflammation articulaire et nous avons travaillé avec l’ARNi pour cibler ces médiateurs de façon combinée ou séparément. Nous avons montré une réelle efficacité clinique dans le modèle pré-clinique murin de l’arthrite au collagène qui s’est traduite par une réduction notable de la synovite, de l’érosion osseuse et des signes cliniques [11–14]. Nous avons également travaillé sur le ciblage de différents gènes impliqués dans des processus intra-cellulaires qui régulent positivement l’inflammation. Nous avons ainsi montré que l’inhibition de GILZ, PLA2α, RNP A2/B1, TAK1 ou NAMPT par des siARN spécifiques introduits dans les monocytes améliore les signes cliniques de l’arthrite expérimentale chez la souris [15–19]. Un des défis majeurs dans l’utilisation des ARNi est l’administration efficace aux cellules cibles des ARNi. Nous avons travaillé sur des vecteurs innovants, comme les liposomes cationiques et les vecteurs viraux, pour délivrer les ARNi directement dans les monocytes circulants qui infiltrent massivement les articulations à chaque poussée inflammatoire, améliorant ainsi leur efficacité thérapeutique [12,19]. Une autre contribution importante de mon équipe a été l’identification de miARN dans la régulation des réponses immunitaires, en particulier la façon dont ils contrôlent la différenciation des monocytes en macrophages ou en ostéoclastes, qui sont respectivement des acteurs clés de l’inflammation et de l’érosion osseuse des articulations dans la PR. Nos recherches ont mis en évidence l’importance de l’axe miR-146a/RelB comme régulateur négatif de la différenciation des macrophages en ostéoclastes dans le contexte de l’arthrite, et montré que l’administration d’ARNi mimant miR-146a réduisait significativement l’érosion articulaire dans un modèle murin d’arthrite inflammatoire, sans modifier l’inflammation [20]. Nous avons ainsi pu apporter de nombreuses preuves de concept in vivo que l’administration d’ARNi sous forme de siARN ou miARN dans les monocytes sanguins représente une stratégie de choix pour le traitement de la PR.

En conclusion, l’ARNi représente une avancée majeure pour la rhumatologie, offrant des perspectives de traitements plus ciblés et potentiellement moins toxiques pour les patients. Les recherches que nous avons menées ces 15 dernières années ont contribué à ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques, et je suis convaincue que l’ARNi jouera un rôle central dans la gestion des maladies inflammatoires chroniques à l’avenir.

# Déclaration de liens d’intérêts

co-fondatrice de la start-up SPIMA Therapeutics.