Cibler les monocytes inflammatoires par ARNi pour une immunothérapie innovante des maladies autoimmunes

Targeted delivery to inflammatory monocytes for efficient RNAi-mediated immuno-intervention in auto-immune disease

• Auteur / Autrice : Jessy Presumey
• Direction : Florence Apparailly
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 07/12/2011
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cellules Souches Mésenchymateuses, Environnement Articulaire et Immunothérapies de la Polyarthrite Rhumatoïde (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Christian Jorgensen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florence Apparailly, Christian Jorgensen, Gilles Chiocchia
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Geissmann, Dominique Baeten

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN interférence

Arthrite

Inflammation

Monocytes

Mots clés libres

Monocytes inflammatoires

ARN interference

Arthrite expérimentale

Inflammatory monocytes

RNA interference

Auto-immune arthritis

Résumé

Les monocytes inflammatoires Ly-6Chigh murins, et leurs homologues humains CD14+CD16-, jouent un rôle important dans l'initiation et la persistance des maladies inflammatoires chroniques. Leur action délétère dans ces pathologies a mené au développement de stratégies thérapeutiques visant à les éliminer ou empêcher leur recrutement aux sites inflammatoires. Toutefois, ces méthodes se sont avérées peu spécifiques des monocytes et surtout d'une faible efficacité compte tenu de l'aspect hautement inflammatoire des monocytes. Le besoin de développer de nouvelles stratégies est donc nécessaire. Les objectifs de ma thèse ont donc été dans un premier temps de caractériser in vivo le ciblage spécifique des monocytes inflammatoires par la formulation liposomale DMAPAP. Dans un second temps, l'utilisation de DMAPAP pour formuler des siRNA a permis d'évaluer l'efficacité thérapeutique d'une stratégie basée sur l'inhibition spécifique de gènes jouant un rôle clef dans l'inflammation dans les monocytes inflammatoires. Mon travail a permis de montrer dans un modèle préclinique d'arthrite que l'inhibition de gènes régulateurs de l'inflammation dans les monocytes Ly-6Chigh est une approche thérapeutique efficace permettant d'induire une immunomodulation des réponses pathogéniques des lymphocytes T effecteurs, aboutissant au défaut de recrutement des cellules immunitaires dans les articulations et à une amélioration des signes cliniques. J'ai également validé le transfert de cette technologie ex vivo sur cellules humaines primaires. L'inhibition de gènes clefs dans les monocytes inflammatoires représente donc une stratégie prometteuse pour le développement de futures thérapies dans la polyarthrite rhumatoïde. Par ailleurs, mes résultats confirment le rôle central des monocytes inflammatoires dans les pathologies inflammatoires chroniques.

Inflammatory mouse Ly6Chigh monocyte subset and its human counterpart, defined as CD14+ CD16-, play key roles in the initiation and chronicization of immune-mediated inflammatory disorders (IMID). Deleterious effects of monocytes led to the development of therapeutic strategies aiming at depleting them or preventing their recruitment to inflamed tissues. However, these methods are poorly specific with weak efficacy considering the high number of inflammatory monocytes and their marked level of activation. The need for developing new therapeutic approaches is obvious. The aim of my thesis was to characterize selective delivery of a siRNA-containing lipid formulation to the Ly-6Chigh monocyte population and at evaluating the therapeutic potential of this targeted strategy. Using the cationic lipid-based DMAPAP vehicle for in vivo RNAi-mediated gene silencing, my work allowed demonstrating, in a preclinical mouse model of arthritis, the efficacy to inhibit master genes of inflammation specifically within Ly-6Chigh monocytes upon systemic injection. Reduced disease severity in mice was associated with an overall systemic immunomodulation of the pathogenic T cell populations and led to defective mobilization of immune cells to arthritic joints. Importantly, the formulation was successfully optimized in a perspective of clinical application and the targeting of human CD14+CD16- inflammatory monocytes was validated ex vivo. Overall, my findings demonstrate that the silencing of a key gene within Ly-6Chigh monocytes is a promising strategy for future therapeutic intervention in the context of IMID and reinforces the pivotal role of Ly-6Chigh monocytes in inflammatory processes.