Validation in vivo et études pré-cliniques de l'inactivation de l'huntingtin par RNA interference pour le traitement de la maladie de Huntington – SilenceHD

L'utilisation de petits ARN interférents (siRNA) est une technologie puissante et largement utilisée pour l'inactivation de gènes. Dans ce projet, nous proposons de développer et de valider une approche basée sur l'utilisation de siRNA pour le traitement de la maladie de Huntington (HD). Récemment, nous avons intégré cette technologie dans des vecteurs lentiviraux et démontré l'efficacité de cette approche. Dans la perspective d'éventuelles utilisations thérapeutiques, nous nous attacherons à évaluer quatre aspects essentiels au développement de lentivirus codant des siRNAs :
(i) déterminer les effets à long terme de lenti-siRNA (stabilité, toxicité, etc'), (ii) optimiser la sélectivité des siRNAs, en particulier le ciblage de l'huntingtin (Htt) mutée, tout en excluant la dégradation du mRNA de l'Htt sauvage, (iii) améliorer la biosécurité des vecteurs lentiviraux par l'intégration de promoteurs régulés, (iv) évaluer l'efficacité de l'approche et le « scale-up » chez le singe.
L'évaluation de ces quatre paramètres requiert l'utilisation de modèles animaux existants, comme les souris transgéniques HD et le modèle produit par injection intrastrastriatale de lentivirus codant l'Htt mutée chez le rat adulte. Nous proposons, d'autre part, de développer un modèle de rats transgéniques par injection de lentivirus chez le zygote afin d `évaluer l'efficacité d'une approche siRNA allèle-spécifique (Single Nucleotide Polymorphism) pour l'inactivation de l'Htt mutée. Par ailleurs, les rats transgéniques permettront un suivi longitudinal et l analyse de l'efficacité thérapeutique des siRNAs par imagerie in vivo, en particulier grâce à l'IRM et la spectroscopie RMN en combinaison avec la mesure de la consommation de glucose par TEP. Sur la base des résultats obtenus chez le rongeur, les siRNAs seront validés dans un modèle génétique de la maladie chez le primate. Nous avons démontré que l'injection intrastriatale de lentivirus exprimant l'Htt mutée induit les déficits moteurs typiques de la pathologie HD chez le primate. Nous évaluons actuellement, si nous pouvons reproduire les déficits cognitifs chez ses animaux (collaboration avec le Prof. J. Kordower, Rush Presbyterian University, Chicago, USA). Nous testerons en particulier les corrélations entre les fonctions cognitives, le nombre de neurones GABAergiques, l'atrophie striatale, la formation d'agrégats, et l'intégrité des circuits afférents et efférents. Ce modèle chez le primate sera utilisé pour vérifier si l'administration de siHtt prévient l'apparition des déficits cognitifs et moteurs caractéristiques de la maladie de Huntington.
Ces expériences ont pour objectifs de développer, valider et d'optimiser, dans des modèles animaux de la maladie de Huntington, des vecteurs lentiviraux permettant une dégradation des mRNA sauvage et muté de l'Htt mais également ciblant spécifiquement l'Htt mutée (approche allèle-spécifique). Ces études devraient fournir des informations importantes sur l'effet d'une inactivation partielle de l'Htt sauvage, si cette perte d'expression/fonction est délétère et si oui dans quelle mesure. D'autre part, nous devrions obtenir des données sur les effets à long terme de l'expression de siRNAs dans le cerveau, la spécificité du ciblage (« off targets ») et l'impact sur la machinerie endogène. Finalement, l'évaluation des déficits comportementaux et les études d'imagerie fonctionnelle chez le primate devraient permettre une meilleure évaluation de la faisabilité et de l'efficacité de cette approche thérapeutique pour le traitement de la maladie de Huntington.