Développement de nouvelles approches de transfert de gènes dans le modèle murin de la maladie de Sandhoff

par Lionel Batista

Thèse de doctorat en Thérapeutiques biotechnologiques

Sous la direction de Catherine Caillaud.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les maladies de surcharges lysosomales sont des affections héréditaires du métabolisme due à des déficits enzymatique. Elles sont caractérisées par une accumulation dans différents tissus, incluant le système nerveux central (SNC), au pronostic vital nul. Plusieurs approches thérapeutiques existent pour les maladies lysosomales, notamment les greffes de moelles osseuses (GMO), la thérapie par injection d'enzyme ou par réduction de substrat. Cependant aucune d'entre elles n'ont démontré une efficacité dans ces maladies a composante neurodégénérative, comme la gangliosidose a GM2, de part la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE). Cette étude a pour but de développer des approches innovantes par passage de la BHE. Nous analyserons la maladie de Sandhoff, neurolipidose causé par des mutations du gène HEXB codant la sous unité bêta des hexosaminidases et responsable d'un déficit en Hex A et Hex B. Différentes stratégie ont été développées aussi bien in vitro avec la lignée de cellules endothéliales humaine, mimant les propriétés de la BHE, ou in vivo avec le modèle murin de la maladie. 3 approches basés sur des vecteurs viraux ou des cellules génétiquement modifiées on été testé, a) Injection de vecteur dans le système nerveux central après ouverture physique de la BHE par des composés hyperosmotique. B) Infection des cellules endothéliale et correction des cellules déficientes avoisinantes. C) Correction du système nerveux central a l'aide la lignée monomacrophaique exprimant l'enzyme thérapeutique après GMO génétiquement modifié par un lentivirus. Notre objectif final étant de déterminer la meilleure approche pour une application future chez l'homme.

  • Titre traduit

    Development of news gene therapy approach on the Sandhoff disease mouse model


  • Résumé

    Lysosomal storage diseases (LSD) are inborn errors of metabolism due to the deficiency of lysosomal enzymes. They are characterized by substrate accumulation in different tissues, including central nervous System (CNS) and they have a rapid fatal evolution in the most severe infantile forms. Different therapeutic alternatives exist for lysosomal diseases, such as bone-marrow transplantation, enzyme replacement therapy or substrate reduction therapy. However, none of them are efficient in neurological LSD such as GM2 gangliosidoses, due to their low efficacy or to the inability of the enzyme to cross the blood-brain barrier. Therefore, the aim of this work is to develop innovative approaches for crossing the BBB. It will be focused on GM2 gangliosidosis, and in particular Sandhoff disease, a severe neurolipidosis due to mutations in the HEXB gene responsible for a deficiency of hexosaminidases A and B. Different strategies have been developed either in vitro on a human brain endothelial cell line which recapitulates the unique properties of the BBB, or in vivo in the murine model of Sandhoff disease. Three approaches based on viral vectors or genetically-modified cells will be tested: a) administration of viral vectors into the CNS after physical opening of the BBB, b) direct viral infection of endothelial cells with the aim to correct brain cells narrowing the vascular network, c) correction of the CNS via microglial cells overexpressing the therapeutic enzyme after lentivirally- modified bone-marrow transplantation. Our final objective is to determine which method could be the best for a clinical application in human in the future.

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  • Annexes : 357 réf.

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