Thérapie génique non-virale de la mucoviscidose : évaluation des voies d'administration et adaptation des formulations

Non-viral gene therapy for Cystic fibrosis : evaluation of administration's routes and formulations's adaptation

• Auteur / Autrice : Angélique Mottais
• Direction : Tristan Montier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie-santé
• Date : Soutenance le 19/12/2017
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique, Génomique fonctionnelle et Biotechnologies (Brest ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Paul-Alain Jaffrès
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tristan Montier, Paul-Alain Jaffrès, Chantal Pichon, Saw-See Hong, Tony Le Gall, Marie Morille, Lhousseine Touqui
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Chantal Pichon, Saw-See Hong

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapie génique

Mucoviscidose

Mots clés libres

Transfert de gènes

Mucoviscidose

Lipide cationique

Activité antibactérienne

Aérosolisation

Gene transfer

Cystic fibrosis

Cationic lipid

Antibacterial effect

Nebulization

Résumé

La mucoviscidose est une maladie génétique grave et évolutive dont les atteintes pulmonaires sont, aujourd’hui, les causes principales de décès des patients. Du fait de l’absence ou du dysfonctionnement du canal chlore CFTR, les patients atteints de mucoviscidose présentent un mucus hypervisqueux notamment au niveau des voies respiratoires. Ce mucus est un environnement favorable à la colonisation par des bactéries opportunistes telles que le Staphylococcus aureus ou le Pseudomonas aeruginosa. La chronicité des infections couplées avec une inflammation importante conduisent à la dégradation progressive des fonctions respiratoires. Actuellement, hormis la greffe coeur/poumon, aucun traitement curatif n’est encore accessible pour l’ensemble des patients. L’approche par thérapie génique apparait être une bonne stratégie pour tenter de guérir tous les patients indépendamment du type de mutations dont ils sont porteurs. Il s’agit d’apporter une copie saine du gène CFTR à l’intérieur des cellules afin que celles-ci expriment une protéine fonctionnelle. Pour ce faire, de nombreuses barrières sont à franchir. Parmi elles, la présence de bactéries dans l’environnement cellulaire est un frein s’opposant au transfert de gènes notamment par vecteurs. Il semble pertinent de développer une formulation multifonctionnelle permettant d’une part d’éliminer les bactéries en surface et d’autre part, de transfecter les cellules cibles. Cette formulation doit rester efficace après qu’elle ait été aérosolisée. Au cours de ce travail, plusieurs formulations, incorporant des lipides cationiques et des composés argent, ont été mises au point.

Cystic fibrosis is a genetic disease with lung damages as the current main causes of death. Due to the absence or dysfunction of the CFTR chloride channel, CF patients have hyper-viscous mucus, particularly in the respiratory tract. This mucus is an environment favorable to infection development by opportunistic bacteria such as Staphylococcus aureus or Pseudomonas aeruginosa. The chronicity of infections coupled with significant inflammation leads to the progressive degradation of respiratory functions. Currently, apart from the heart-lung transplantation, no cure is still available for all patients.The approach by gene therapy appears to be a good strategy to cure all patients regardless of the type of mutations they have. It is a matter of bringing a healthy copy of the CFTR gene into the cells so that they express a functional protein. To do this, many barriers must be overcome. Among them, the presence of bacteria in the cellular environment is a brake against the transfer of genes in particular by vectors. It seems pertinent to develop a multifunctional formulation that on the one hand eliminates surface bacteria and on the other hand transfect the target cells. This formulation must remain effective after it has been aerosolized. During this work, several formulations, incorporating cationic lipids and silver compounds, have been developed.