Transfection endovasculaire du gène du Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) vectorisé par le polyéthylènimine (PEI) dans un modèle d'ischémie périphérique chez le lapin : Optimisation des formulations PEI / ADN dans une stratégie thérapeutique angiogénique

par Violeta Zaric

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire. Pharmacologie

Sous la direction de Dominique Stephan.

Soutenue en 2003

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Le développement d'une circulation collatérale par des néovaisseaux bourgeonnant à partir de capillaires préexistants : angiogenèse, se développe dans les situations d'ischémie mais peut rester insuffisant face à la demande en oxygène et nutriements. Dans l'angiogenèse thérapeutique on administre un facteur angiogénique pour stimuler la vascularisation des tissus ischémiques. Le but de cette étude était de valider in vitro et dans un modèle animal d'ischémie périphérique, une thérapeutique angiogénique par transfection du gène codant pour le vascular endothelial growth factor 165 humain (VEGF165h) vectorisé par le polyéthylènimine (PEI), un polymère cationique. L'efficacité de transfection des dérivés, PEI linéaire (L-PEI) et PEI glycosylé (L-PEI-Glc4) a été comparée dans les HUVEC. Après 4 h d'incubation des complexes L-PEI-Glc4/ADN préparés dans le NaCl, le pourcentage de transfection à 24h atteint 50%, sans toxicité cellulaire majeure. En microscopie confocale, les complexes PEI/ADN s'internalisent par endocytose 2h après le début de la transfection. Ils migrent vers l'aire périnucléaire dans les 4h Lors de la transfection intra-artérielle utilisant un cathéter à ballonnet poreux chez le lapin, la formulation optimale de L-PEI-Glc4/ADN (1 mg/ml), est mise en contact 20 min avec la paroi vasculaire. Environ 10% des cellules endothéliales sont transfectées. Il n'y a pas de diffusion systémique du transgène dans les principaux organes. Chez le lapin après induction d'une ischémie périphérique, les complexes L-PEI-Glc4/VEGF sont transfectés au site de l'occlusion au septième jour. Ex vivo, la sécrétion de VEGF est 5 fois plus importante dans l'artère traitée que dans le contrôle. Trois semaines après la tansfection, le débit artériel, mesuré dans le membre ischemié est significativement plus élevé dans le groupe VEGF165 par rapport au groupe contrôle. L'angiogenèse thérapeutique par transfection génique du VEGF vectorisé par le PEI chez l'animal est efficace et sûre. Transfection endovasculaire du gène du Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) vectorisé par le polyéthylènimine (PEI) dans un modèle d'ischémie périphérique chez le lapin. Optimisation des formulations PEI/ADN dans une stratégie thérapeutique angiogénique.


  • Résumé

    The spontaneous development of new collateral vessels by sprouting of preexisting capillaries: angiogenesis, occurred in ischemic tissues but may be inefficient to allow oxygen and nutriments supplies to tissues suffering ischemia. In therapeutic angiogenesis, angiogenic factors are delivered to tissues in order to stimulate the arterial growth in response to hypoxia. The aim of this work was to evaluate, in vitro and in a model of peripheral ischemia, the efficacy of an angiogenic therapeutic strategy using the gene transfer of the human vascular endothelial growth factor (VEGF165h) vectorised by, polyethylenimine (PEI), a cationic polymerThe transfection efficacies of two PEI derivatives: a linear PEI (L-PEI) and a glycosylated derivative (L-PEI-Glc4) were compared into HUVEC. After 4h of incubation, L-PEI-Glc4/DNA complexed in NaCl induced up to 50% of transfection quantified 24h later, without a major toxicity. Using confocal microscopy, the complexes internalised by endocytosis 2h after the onset of transfection. They were trafficking to the nuclear area 4h later. In rabbit, following arterial transfection with a channel catheter, the optimal L-PEI-Glc4/DNA (1 mg/ml) was infused for 20 min. Ten percent of the endothelial cells was transfected, without any systemic dissemination of the transgene in main organs. In the rabbit ischemic hindlimb model, L-PEI-Glc4/VEGF complexes were transfected at the occlusion site at day 7. Ex vivo secretion of VEGF was 5 times higher in the treated arteries compared to the control. The arterial flow measured 3 weeks after transfection at the occlusion site was significantly higher in the VEGF treated arteries than in control. Therapeutic angiogenesis by gene transfer using VEGF vectorised by PEI is efficient and safe in an animal model of peripheral ischemia.

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Informations

  • Détails : 232 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 190-227

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4433
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