Vecteurs synthétiques fonctionnalisés pour la délivrance d'acides nucléiques

Elaboration of functionalized synthetic vector for nucleic acids delivery

• Auteur / Autrice : Céline Bienvenu
• Direction : Christophe Di Giorgio, Pierre Vierling
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Organes cibles

Cyclodextrines

Nanoparticules

Dynéine

Transfert génétique

Résumé

Pour devenir une réelle alternative aux vecteurs viraux, les vecteurs synthétiques de transfert de gènes doivent être fonctionnalisés en des systèmes multicomposants s’inspirant des virus. La première partie de cette thèse concerne l’élaboration de vecteurs synthétiques fonctionnalisés par des peptides ligand de la dynéine cytoplasmique de type I qui constitue, chez les eucaryotes, le moteur moléculaire permettant le transport d’édifices macromoléculaires vers le noyau cellulaire grâce aux microtubules. Les séquences peptidiques, sélectionnées in silico, puis synthétisées au laboratoire ont fait l’objet d’une étude sur leur capacité à recruter la dynéine lorsqu’elles sont liées à un PEG puis greffées sur des nanoparticules (NPs) d’environ 100 nm métalliques et/ou de polystyrène fluorescentes. Les NPs fluorescentes de polystyrène fonctionnalisées ont été micro-injectées dans des ovocytes de drosophile afin d’observer leur localisation périnucléaire par microscopie confocale de fluorescence. Certaines séquences entraînent le recrutement de la dynéine et un transport actif vers le noyau par les microtubules. La deuxième partie traite de nouvelles familles de cyclodextrines amphiphiles cationiques (paCDs) en série - et - en comparaison avec les homologues - qui ont déjà montrés une capacité à compacter l’ADN en CDplexes. Nous montrons que les dérivés - et - possèdent un potentiel de transfection équivalent à leurs homologues -. Des CDplexes fonctionnalisés à l’aide de -paCDs mannosylées ont également étaient testés pour leur capacité à cibler de façon spécifique les récepteurs à mannose de macrophages de souris. Nos travaux montrent un effet de ciblage incontestable.

To become a real alternative to viral vectors, gene delivery synthetic vectors must be functionalized to obtain multicomponents systems which mimic virus. The first part of this thesis is about the elaboration of synthetic vectors functionalized with type I cytoplasmic dynein peptide ligand. Dynein is -in eukaryotic cell- the molecular motor able to use microtubules to enable macromolecular edifices to travel through cytoplasm until it reaches the nucleus. The peptidic sequences - selected in silico and synthesized in laboratory - has been studied for its ability to recruit cellular dynein, after their conjugation to PEG and their grafting onto nanoparticles (NPs of about 100 nm) metallic and/or fluorescents polystyrene. Functionalized fluorescents polystyrene NPs have been microinjected in drosophila ovocytes to look at the perinuclear localization by fluorescent confocal microscopy. Some sequences induce the recruitment of dynein and microtubule-associated active transport to nucleus. The second part deals with new families of cationics amphiphilics cyclodextrins (paCDs),  and - series, by comparison to their homologous -cyclodextrins which have already shown their ability to compact DNA into CDplexes. The  et -cyclodextrins compounds have revealed transfection efficiency that is not different from their homologous -cyclodextrins compounds. Furthermore, functionalized CDplexes obtained by use of mannosylated-paCDs have been also tested for their ability to specifically target mannose receptors of mice macrophages. Our works show target effect incontestably.