The team of Dr. Jacques P. Tremblay (Research Center of the CHU of Quebec – Université Laval) is continuing his research to develop a treatment for Friedreich’s Ataxia.

Dr. Tremblay’s team recently obtained a grant from Ataxia Canada to develop a new AAV serotype capable of infecting the brain and heart. This project will take about a year.

As well, Dr. Tremblay and Dr. Antoine Duquette (Neurologist at the Hôpital Notre-Dame) had a preliminary meeting with Health Canada in October 2016 to establish the goals to reach for a clinical trial of gene therapy.

The production of viral vectors, necessary to treat not only Friedreich’s Ataxia but also many hereditary diseases, must be conform to the Good Manufacturing Practice (GMP). To produce the viral vectors in Quebec in compliance with the GMP, Dr. Tremblay has prepared a collaborative plan with Dr. Bernard Massie (R&D Director, National Research Council Canada’s NRC Therapeutic Products Portfolio, NRC) and Dr. Denis-Claude Roy (Director of the Research Center of the Hôpital Maisonneuve-Rosemont, HMR).

The purpose of this plan is to develop an adequate laboratory at the Research Center of the Hôpital Maisonneuve-Rosemont (HMR) in Montreal. This plan has been presented to the Ministry of Economy, Science and Innovation (MESI) but has not yet been approved. The production of viral vectors in this new laboratory would allow clinical trials in Quebec not only for Friedreich’s Ataxia but also for many other hereditary diseases in Quebec. Such a laboratory will allow the development of several biotechnology companies in Quebec.

If you have the opportunity, ask your member of the National Assembly to support this project by contacting Dr. Tremblay (Jacques-P.Tremblay@crchul.ulaval.ca).

Here the complete article of Dr. Tremblay (only in French):

L’équipe du Dr. Jacques P. Tremblay (Centre de Recherche du CHU de Québec – Université Laval) poursuit ses travaux de recherche pour développer un traitement pour l’Ataxie de Friedreich. Cette maladie est due à une mutation dans le gène de la frataxine : une augmentation du nombre de tri-nucléotides GAA dans l’intron 1 de ce gène. Cette mutation diminue la production de la protéine frataxine ce qui mène à la mort des cellules du cerveau (les neurones) et du cœur (les cardiomyocytes) ce qui entrainent les symptômes neuronaux et cardiaques.

Cette équipe travaille sur 3 approches thérapeutiques différentes pour augmenter l’expression de la protéine frataxine :

1) livrer le gène normal de la frataxine avec un vecteur associé à l’adénovirus (un AAV) ;

2) cibler le promoteur de la frataxine avec des protéines TALEs fusionnées avec un peptide (VP64) qui recrute des facteurs de transcription ;

3) enlever la répétition GAA dans l’intron 1 du gène de la frataxine avec le nouveau système CRISPR/Cas9 qui permet de couper l’ADN à des endroits exacts (avant et après la répétition de GAA).

Ces trois approches thérapeutiques sont toutes prometteuses et ont toutes faites l’objet de publications scientifiques par le groupe du Dr. Tremblay (voir liste en fin d’article).

Toutes ces approches thérapeutiques ont un point en commun : elles demandent la livraison dans les cellules du cerveau et du cœur de gènes codant soit pour la frataxine, les protéines TALEs ou la protéine Cas9 et des ARN guides (système CRISPR/Cas9).  La meilleure façon de livrer ces gènes est d’utiliser un AAV. Il y a plus d’une centaine de sortes (des sérotypes) d’AAV qui ont déjà été identifiés. Certains de ces AAV sont meilleurs pour livrer des gènes au cerveau et au cœur que d’autres.

Malheureusement, tous ces sérotypes sont contrôlés par une compagnie américaine appelée RegenXBio Inc. Cette compagnie demande, au départ, un million de dollars américains pour une licence pour un sérotype pour une maladie donnée. De plus, d’autres paiements seront requis lors des passages aux essais cliniques de phase 2 et de phase 3 ; et à la commercialisation du traitement.

Pour ne pas à avoir à payer de telles sommes, l’équipe du Dr. Tremblay a récemment obtenu d’Ataxie Canada une subvention pour développer un nouveau sérotype d’AAV capable d’infecter le cerveau et le cœur. Ce projet prendra environ un an.

Le Dr. Tremblay et le Dr. Antoine Duquette (neurologue de l’hôpital Notre-Dame) ont eu, en octobre 2016, une rencontre préliminaire avec Santé Canada pour établir les objectifs à atteindre pour pouvoir faire un essai clinique de thérapie génique avec l’une de ces approches.

Pour faire un tel essai clinique, les AAV doivent être produits dans des conditions de Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF). Ce sont des conditions extrêmement rigoureuses pour être sûr que les AAV soient de la meilleure qualité possible pour l’administration à des patients. Il n’existe actuellement pas de laboratoire au Canada capable de produire des AAV en condition BPF. Il faut faire appel à des compagnies ou à des universités américaines ; et le prix de production varie entre 2 et 16 millions de dollars américains pour la production des virus nécessaires pour un essai clinique sur 9 patients.

Santé Canada a aussi demandé que les travaux sur les souris soient répétés avec un AAV fait dans les mêmes conditions de BFP que le virus qui sera utilisé pour l’essai clinique.

De plus, des études de toxicologie devront être faites chez des souris par une compagnie spécialisée dans ce type de travaux.

Afin de produire au Québec dans des conditions BPF les vecteurs viraux nécessaires pour traiter non seulement l’Ataxie de Friedreich mais aussi un grand nombre d’autres maladies héréditaires présentes au Québec, le Dr. Tremblay a préparé un plan en collaboration avec le Dr. Bernard Massie (Directeur R&D, Portefeuille Produits thérapeutiques en santé humaine du Conseil national de recherches Canada, CNRC) et le Dr. Denis-Claude Roy (Directeur du centre de recherche de l’hôpital Maisonneuve-Rosemont, HMR).

Ce plan a pour but de développer un laboratoire adéquat au centre de recherche de l’hôpital Maisonneuve-Rosemont (HMR) à Montréal. En effet, le CNRC a développé la technologie pour produire de grandes quantités de vecteurs viraux dans un bio-réacteur de 500 litres. Cependant, le CNRC n’a pas un laboratoire adéquat pour la production en BPF. D’un autre côté, le centre de recherche HMR a un laboratoire adéquat mais n’a pas les équipements.

Le plan présenté au gouvernement du Québec prévoit donc l’achat des équipements nécessaires, la formation d’une équipe de techniciens pour le développement des procédures détaillées de production en BPF et la production de deux lots de virus adéquats pour des essais cliniques (dont un sur l’ataxie de Friedreich) approuvés par Santé Canada.

Ce plan a été présenté au Ministère de l’Économie Science et Innovation (MESI) mais n’a pas encore été approuvé. La production de vecteurs viraux dans ce nouveau laboratoire permettrait de faire des essais cliniques au Québec et ce non seulement pour l’Ataxie de Friedreich mais aussi pour beaucoup d’autres maladies héréditaires du Québec. Un tel laboratoire permettra de développer au Québec plusieurs compagnies de biotechnologie.

Si vous en avez l’occasion, demandez à votre député d’appuyer ce projet en contactant le Dr. Tremblay (Jacques-P.Tremblay@crchul.ulaval.ca).

Tremblay, JP., Chapdelaine, , Coulombe, Z. and Rousseau, J. Transcription activator-like effector proteins induce the expression of the frataxin gene. Hum Gene Ther. 23(8):883-90, 2012. PMID: 22587705

Chapdelaine P, Coulombe C, Chikh A, Gérard C, Tremblay JP. A Potential New Therapeutic Approach for Friedreich Ataxia: Induction of Frataxin Expression With TALE Proteins. Mol Ther Nucleic Acids. 2013 Sep 3;2:e119. doi: 10.1038/mtna.2013.41. PMID 24002729

Catherine Gérard, Xiao Xiao, Zoé Coulombe, Marie Arsenault, Jacques Couet, Juan Li, Marie-Claude Drolet, Pierre Chapdelaine, Amina Chikh and Jacques P. Tremblay An AAV9 coding for frataxin clearly improved the symptoms and prolonged the life of Friedreich ataxia mouse models. Molecular therapy : Methods & Clinical Development 2014 PMID:26015982

Mohammed Filali, Robert Lalonde; Catherine Gérard; Zoé Coulombe, Jacques P Tremblay. Sensorimotor skills in Fxn KO/Mck mutants deficient for frataxin in muscle. Brain Research 1608, 91-96, 2015. PMID: 25765157

Pierre Chapdelaine, Catherine Gérard, Noelia Sanchez, Khadija Cherif, Joël Rousseau, Dominique L. Ouellet, Dominic Jauvin and Jacques P. Tremblay. Development of an AAV9 coding for a TALEfrat#8-VP64 able to increase in vivo human frataxin in YG8R mice. Published on line Gene Ther. 23(7): pp 606-14, PMID: 27082765

Noëlia Sanchez, Pierre Chapdelaine, Joël Rousseau, Frédéric Raymond, Jacques Corbeil and Jacques P.Tremblay. Characterization of frataxin gene network in fibroblasts of Friedreich’s Ataxia using RNA sequencing. Mitochondrion Volume 30, September 2016, Pages 59–66. PMID: 27350085

Dominique L. Ouellet, Khadija Chérif, Joel Rousseau, and Jacques P. Tremblay, Deletion of the GAA repeats from the human frataxin gene using the CRISPR-Cas9 system in YG8R-derived cells and mouse models of Friedreich Ataxia. Manuscript number: GT-2016-00155, published on line Gene Therapy http://www.nature.com/doifinder/10.1038/gt.2016.89.