Ciblage de l'expression génique aux lymphocytes B après transfert de gène dans les cellules souches hématopoïétiques humaines : application à la thérapie génique de la maladie de Bruton

Lentiviral vector for transcriptional targeting of transgene expression to the B-Lymphoid progeny of genetically modified human hematopoietic stem cell : a tool for gene therapy of Bruton's disease

• Auteur / Autrice : Thomas Moreau
• Direction : Cécile Tonnelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Oncologie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert génétique

Cellules souches hématopoïétiques

Lymphocytes B

Thérapie génique

Agammaglobulinémie

Résumé

L’agammaglobulinémie liée à l’X (XLA), ou maladie de Bruton, est le plus fréquent des déficits immunitaires humoraux primitifs. Lié à des mutations du gène codant pour la tyrosine kinase de Bruton (BTK), cette immunodéficience entraîne un blocage intramédullaire sélectif de la maturation lymphocytaire B au stade pro-B. Il en résulte un taux de lymphocytes B périphériques effondré et une hypogammaglobulinémie profonde se manifestant dès les premiers mois de vie par des infections pulmonaires et ostéo-articulaires récurrentes, bactériennes et à entérovirus. BTK est exprimé dans l’ensemble des cellules hématopoïétiques à l’exception des cellules lymphoïdes T et des plasmocytes. Un promoteur minimal issu des régions régulatrices du gène du CD19 humain a été défini au moyen d’une approche bio-informatique. Nous avons démontré qu’un vecteur lentiviral comportant une séquence régulatrice de 1274pb était capable de restreindre l’expression du transgène à la descendance lymphocytaire B au cours de la différenciation in vivo de progéniteurs CD34+ génétiquement modifiés ( Mol. Ther. 2004;10:45-56). L’addition de la séquence enhancer murine EEmar, issue du gène de la chaîne lourde des immunoglobulines, a permis d’améliorer significativement l’activité transcriptionnelle Bspécifique de la casette d’expression. Le gène BTK est exprimé spécifiquement dans les lignées lymphoïdes B et préférentiellement dans les lymphocytes B différenciés à partir de cellules CD34+ transduites issues de sang placentaire ou de moelle osseuse. Le vecteur B-spécifique développé constitue un outil de transfert de gène particulièrement intéressant pour une approche par thérapie génique de la maladie de Bruton.

X-linked agammaglobulinemia (XLA), or Bruton’s disease, is the most common human primar humoral immunodeficiency. XLA is caused by mutations of the Bruton’s tyrosine kinase (BTK), that lead to an arrest in early B cell differentiation with lack of mature peripheral B cells and low levels of serum immunoglobulins. Affected males develop recurrent bacterial and enteroviral infections. Btk is normally expressed in all hematopoietic lineages except Tlymphocytes and plasma cells, and is critical for B cell development. We rationally defined a minimal promoter derived from the human CD19 gene regulatory regions using a bio-informatics approach and validated a lentiviral vector containing a 1274bp regulatory sequence able to restrict transgene expression to the B-cell progeny of genetically modified CD34+ hematopoietic progenitors through long term in vivo differentiation ( Mol. Ther. 2004;10:45-56). Addition to the CD19 promoter of the EEmar sequence, from the enhancer of the murine immunoglobulin heavy chain gene, improved transgene expression while retaining B-cell specificity in a second generation lentiviral vector. BTK transgene is preferentially expressed in B-lymphoid cell lines and in B-lymphocytes differentiated from transduced CD34+ cord blood or bone marrow progenitors. This B-specific lentiviral vector represents an attractive tool for gene therapy applications targeting hereditary diseases affecting B cell lineage such as XLA.