Nanoparticules d’ADN fonctionnalisées par des peptides ligands de la dynéine pour l’amélioration de leur trafic intracellulaire. – NADYN

Les systèmes de vectorisation d?ADN reposant sur des vecteurs synthétiques ont connu un essor considérable depuis une vingtaine d?années et constituent pour la thérapie génique une alternative extrêmement intéressante aux vecteurs viraux. Ces vecteurs synthétiques permettent de palier aux divers problèmes posés par l?utilisation de ces vecteurs d?origine virale (biosécurité, taille limitée de l?acide nucléique pouvant être inséré et véhiculé, difficulté de production et coût élevé). Cependant, ces systèmes présentent eux aussi de nombreuses limitations en termes d?efficacité, de spécificité et de biodisponibilité. Ces limitations sont, entre autres, liées (i) à leur taille, (ii) à leur nature cationique (le plus souvent) qui est à l?origine de nombreuses interactions non-spécifiques avec les composants des fluides biologiques ainsi qu?avec divers types cellulaires (ce qui réduit d?autant l?accès de ces particules au niveau de leur cible tissulaire et cellulaire), et (iii) aux obstacles que rencontrent ces systèmes pour pénétrer et délivrer le gène dans la cellule cible puis dans le noyau cellulaire. Plus récemment, une nouvelle génération de vecteurs synthétiques souvent appelés « virus synthétiques » a été conçue pour tenter de remédier à ces problèmes. Ces vecteurs sont des édifices supramoléculaires multicomposants et multifonctionnels dont les fonctions et propriétés rappellent celles des particules virales qui ont bien sûr servi de modèle pour leur conception : (i) taille nanométrique (? 100 nm), (ii) tropisme et spécificité cellulaire, (ii) faible voire non reconnaissance par le système réticuloendothélial, (iii) délivrance cytoplasmique, et (iv) tropisme et délivrance nucléaire. Toutefois ces nanoparticules pénètrent dans la cellule le plus souvent par un phénomène d?endocytose impliquant des puits de clathrines. Ces particules se retrouvent ainsi piégés dans des endosomes précoces d?où ils doivent obligatoirement s?échapper le plus rapidement possible pour éviter la dégradation du matériel génétique qu?ils véhiculent et atteindre leur cible nucléaire. Par ailleurs, diverses études ont démontré que les nanoparticules d?ADN injectées directement dans le cytosol qui est un milieu très visqueux, étaient quasiment immobiles et qu?elles ne diffusaient presque pas vers le noyau. Le trafic intracytoplasmique vers le noyau et l?import nucléaire de l?ADN comptent ainsi et encore parmi les étapes les plus limitantes à l?expression du transgène introduit par les systèmes synthétiques. Notre projet vise à améliorer ces étapes par le développement de nanovecteurs d?ADN fonctionnalisés par des ligands des dynéines cytoplasmiques qui sont des protéines moteurs associées aux microtubules du cytosquelette. Ainsi, à la manière des virus, on pourra mettre à profit le transport rétrograde (de la périphérie vers le centre) le long des microtubules vers le MTOC (microtubule transport organizing center) pour amener de manière active ces nanovecteurs à proximité immédiate de leur destination finale, le noyau, ce qui devrait faciliter la délivrance intranucléaire des gènes thérapeutiques et augmenter leur expression en protéine thérapeutique. Si diverses tentatives ont été rapportées dans la littérature, l'approche que nous proposons n?a pas encore été explorée.