– PEPVEC4THER

L'essor de la protéomique et de la genomique, a permis d'identifier de nombreuses protéines et acides nucléiques d'intérêt thérapeutiques, dont le développement clinique reste limiter du fait de leur fiable perméabilité cellulaire et incapacité à atteindre leur cible in vivo. Le transport cellulaire constitue une pièce maîtresse des stratégies biothérapiques et en conséquence, une recherche important a été mise en place pour l'élaboration de systèmes permettant le transport et la libération contrôlée de drogues. Plusieurs méthodes non virales ont été proposées, tel que des polymères et lipides cationiques et peptides. Les peptides (CPPs) constituent une stratégie prometteuse pour le transport de molécules actives dans les cellules. Plusieurs CPPs, incluant des peptides dérivés de la protéine TAT du VIH, de l'homéodomaine d'antennapedia, des poly-arginines et le Transportan, ont été utilisés avec succès pour le transport in cellulo et in vivo de peptides, protéines et acides nucléiques. Toutefois, la majorité de ces technologies nécessite le greffage du cargo sur le vecteur, pouvant altéré sa fonction biologique. G Divita et F Heitz (Partenaire 1) ont proposé une nouvelle stratégie alternative basée sur des peptides amphipathiques courts, MPG et Pep-1, capables de former des nano-structures non covalente stables avec les molécules biologiques. MPG facilite le transport d'acides nucléiques et Pep-1 de peptides et protéines, sans altérer leur fonction biologique dans de nombreux types cellulaires, et selon un mécanisme indépendant de l'endocytose. Compte tenu de l'efficacité de la technologie MPG/PEP pour le transport de drogues in cellulo, il est apparaît essentiel d'évaluer cette technologie sur des modèles animaux, avec des molécules présentant un intérêt thérapeutique sur des cibles spécifiques. L'objectif de ce programme sera de développer un système de nanoparticles peptidiques multifonctionnelles permettant l'internalisation in vivo d'un large éventail de molécules thérapeutiques et in fine applicable en pré cliniques. Ce programme implique quatre partenaires ayant une expertise multidisciplinaire des systèmes de transport de drogues non viraux. Il sera développé à l'interface entre la biophysique et la biologie et comportera trois parties développées parallèlement: (i) L'élaboration et la caractérisation structurale des nano particules MPG/PEP/cargos (ii) La caractérisation de leur mécanisme d'internalisation cellulaire (iii) La validation de la technologie MPG/PEP pour le transport de peptides et siRNA thérapeutiques dans des cellules primaires et in vivo L'optimisation de la stratégie MPG/PEP pour des applications in vivo passe par une caractérisation fine de la structure et de la stabilité des nano particules formées avec les différents cargos. Une palette de méthodes biophysiques et structurales sera combinée pour déterminer les contraintes structurales associées à la formation de complexes vecteur/cargo et leurs mécanisme d'interactions avec les membranes. Une parfaite connaissance du mécanisme d'internalisation et du routage cellulaire des nano particules sera essentielle pour l'optimisation des peptides vecteurs. En particulier, nous évaluerons les «pools» de drogues actives internalisés et déterminerons la voie d'internalisation engendrant une réponse biologique de la drogue. Dans ce but, nous utiliserons une combinaison de techniques innovantes telle que des biosenseurs fluorescences et une approche par spectrométrie de masse développée par le groupe de F. Burlina (Partenaire 2). L'ensemble de cette étude permettra de définir des protocoles pour la calibration des nano particules MPG/PEP et d'établir les règles structurales permettrant de contrôler leur voie d'internalisation et la libération de la drogue sur sa cible. Les vecteurs MPG/PEP optimisés seront ensuite évalués in cellulo et in vivo avec plusieurs molécules thérapeutiques. La technologie MPG/PEP sera d'abord appliquée à un large panel de lignées