Nanovecteurs pour la délivrance d'acides nucléiques

Nanovectors for nucleic acids delivery

• Auteur / Autrice : Nicolas Guilloteau
• Direction : Pierre Vierling
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Organes cibles

Détergents

Cyclodextrines

Relations virus-vecteur

Transfert génétique

Résumé

L’essor de la thérapie génique comme alternative thérapeutique repose sur le développement de vecteurs polyfonctionnels. Cette concerne l’étude de cyclodextrines amphiphiles cationiques (CDac) et de détergents dimérisables et perfluoroalkylés permettant la formulation de systèmes de transfert de gènes fonctionnalisables. L’étude de CDac a montré leur capacité à compacter l’ADN en particules (CDplexes) de tailles inférieures à 100 nm. L’évaluation de leur stabilité dans des milieux proches des conditions physiologiques, ainsi que de leur activité de transfection in vitro, a permis de dégager les différents éléments structuraux conditionnant leur efficacité. Un composé, Hex-CD-T-[CN]2, dont les CDplexes sont capables de transfecter plusieurs types cellulaires avec des efficacités comparables à celles obtenues avec les polyplexes de JetPEI tout en ayant de meilleures viabilités se démarque. L’étude des voies d’entrée des CDplexes a permis de montrer que la voie cavéole étaitr, pour ce type de vecteurs, la voie la plus efficace pour l’expression du gène. La fonctionnalisation de ces CDplexes, soit de façon non covalente (en utilisant les capacités d’inclusion des CDac) grâce à un conjugué Adamantane-PEG-Folate, soit par couplage covalent de clusters glycosylés sur les CDac, n’a cependant pas permis de mettre en évidence une transfection spécifique. La fonctionnalisation de particules d’ADN compacté par des détergents cationiques perfluoroalkylés dimérisable à l’aide d’un ligand peptidique cyclique, le cVEGI, visant les récepteurs KDR du VEGF a permis de générer, dans certaines conditions, une transfection spécifique sur des cellules surexprimant ces récepteurs.

The elaboration of multifunctionnal vectors is a key step for efficient gene transfer. This thesis relates on the study of highly functionalizable DNA particles formulated either with cationic amphiphilic cyclodextrins (caCD) or cationic perfluoroalkylated and dimerisable detergents. CaCD were shown to condense plasmid DNA into particles smaller than 100 nm called CDplexes. Our study also revealed the impact of different structural motifs on stability and gene activity of CDplexes. Nanoparticles formulated from the lead Hex-CD-T-[C2N]2 were shown to promote gene expression on various cell lines with higher efficiency than JetPEI polyplexes and with lower cytotoxicity profiles. A particular experiment, targeting at internalization pathways, showed that gene delivery through Hex-CD-T-[C2-N]2 CDplexes predominantly proceeds via a caveolar pathway. Cdpllexes functionalized either through cavity inclusion capabilities with Folate-anchor conjugate or by covalent grafting of glycosylated clusters on CD were not able to mediate specific transfection. DNA particles formulated with perfluoroalkylated and dimerizable detergents were coated with a cyclic peptide conjugate, cVEGI, targeting at VEGF receptors (KDR). These systems were shown to mediate specific transfection on VEGF surexpressing cell lines in certain conditions.