Oligonucléotides amphiphiles et microARNs : mise en place de nanoplateformes à visée diagnostiques et therapeutiques

Amphiphil oligonucleotides and microRNAs : implementation of nanoplatforms for diagnostic and therapeutic application

• Auteur / Autrice : Ahissan Aime
• Direction : Isabelle Berque-Bestel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences, technologie, santé. Biochimie
• Date : Soutenance le 13/02/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Le Breton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Berque-Bestel, Christophe Grosset
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Line Bourel-Bonnet, Patrick Midoux

Mots clés

Mots clés contrôlés

MicroARN

Oligonucléotides

Mots clés libres

MicroARN

Oligonucléotides amphiphiles

Système de délivrance

Bio-marqueurs

Chimiosensibilisation

MicroRNA

Amphiphil oligonucleotides

Delivery system

Bio-markers

Chemosensitization

Résumé

De nombreuses études ont montré l'intérêt thérapeutique de molécules dérivant des microARN (inhibiteurs ou analogues) en cancérologie. Cependant avant d'espérer en faire de futurs médicaments, il est indispensable d'élaborer des systèmes permettant leur délivrance préférentielle dans les cellules cancéreuses. Dans ce travail, nous avons développé deux plateformes innovantes basées sur les microARN : la première utilise les propriétés optiques des quantum dots (QD) et est destinée à l'imagerie des microARN ; la seconde repose sur la sérum albumine humaine (SAH) et a une finalité de délivrance ciblée de microARN. La mise en place de ces plateformes a nécessité la synthèse d'une petite chimiothèque de bioconjugués lipidiques dérivés des microARN (inhibiteurs ou analogues), le but étant d'exploiter l'effet hydrophobe pour les fixer à la surface des QD (ancrage hydrophobe dans la paroi lipidique des QD) et de la SAH (interaction avec les sites de liaison aux acides gras). Dans les deux cas, différentes études incluant des caractérisations physico-chimiques (MET, DLS), des expériences in vitro (SPR) et in cellulo (microscopie de fluorescence, criblage fonctionnel, RTqPCR) ont montré la potentialité de ces nouvelles plateformes.

Exploitation of gene-silencing is a very promising strategy in human therapeutics. Several engineered small non coding RNAs (inhibitors or mimics) are already in preclinical and clinical trials. However a key impediment to the wider success of these approaches remains the specific delivery of RNA-derived molecules into cancerous cells. This work aimed at developing two innovative microRNA-based plateforms : the first one relying on quantum dots (QD) is dedicated to microRNA imaging and the second one based on human serum albumin (HSA) represents a new targeted delivery system. The implementation of both plateforms required the synthesis of a small library of microRNA derived lipidic bioconjugates (inhibitors or mimics), the aim being to exploit the hydrophobic effect for their loading on QD (hydrophobic anchoring in the hydrophobic QD surface) and on HSA (interaction with fatty acid binding sites). In both cases, different studies including physico-chemical caracterizations (TEM, DLS), in vitro (SPR) and in cellulo experiments (fluorescence microscopy, functional screening, RTqPCR) demonstrated the great promises held by these new plateforms.