Caractérisation du profil d'expression et des potentielles cibles off-targets d'un U7snRNA optimisé pour le traitement par saut d'exon de la Dystrophie Musculaire de Duchenne

par Claire Domenger

Thèse de doctorat en Biomolécules, pharmacologie, thérapeutique. Biologie des organismes

Sous la direction de Philippe Moullier et de Caroline Le Guiner.

Le jury était composé de Olivier Danos, Fulvio Mavilio.

Les rapporteurs étaient Joëlle Marie, Jean-Christophe Pagès.


  • Résumé

    La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique neuromusculaire sévère caractérisée par une dégénérescence progressive des muscles. Elle est due à des mutations sur le gène dmd codant la dystrophine, une protéine du cytosquelette. De nombreuses stratégies de thérapie génique ont récemment émergé pour identifier un traitement correctif de la DMD. Parmi elles, le saut d'exon permet la restauration du cadre de lecture de l'ARN dmd et ainsi l'expression d'une dystrophine fonctionnelle. Le saut d'exon peut être obtenu en utilisant de petits ARN nucléaires U7snRNA portant une séquence antisens thérapeutique. Une fois encapsidé dans des vecteurs dérivés des virus adéno-associés (AAV), le U7 permet une correction de l'ARN dmd stable dans le temps. Nous avons montré la capacité d'un vecteur AAV8-U7 à transduire le tissu musculaire et restaurer l'expression de dystrophine chez des chiens GRMD. Ces résultats ouvrent la voie à un essai clinique de phase I/II chez des patients DMD traitables par le saut de l'exon 53. Dans le cadre du développement de ce produit clinique, nous avons caractérisé le profil d'expression du transgène U7 dans des contextes musculaire et hépatique (le foie étant un organe non ciblé mais bien transduit in vivo par l'AAV8). Enfin, nous avons analysé les potentiels effets off-targets spécifiques du produit clinique U7 en identifiant les transcrits cibles de sa séquence antisens. Cette étude a été réalisée in vitro sur des cellules humaines via une approche combinée de RNA Sequencing et d'analyses in silico. Les résultats de cette étude seront clé pour documenter la biosécurité du produit thérapeutique avant l'essai clinique prévu en 2016.

  • Titre traduit

    Characterization of expression profile and potential off-targets of a U7snRNA optimized for treatment of Duchenne muscular dystrophy by exon skipping


  • Résumé

    Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe neuromuscular disorder characterized by progressive degeneration of whole muscle tissues. It is caused by mutations in the dmd gene encoding the dystrophin, a cytoskeleton protein. Many gene-based therapeutic strategies have recently emerged to identify a corrective treatment for DMD. Among them, exon skipping allows the restoration of the reading frame of the dmd messenger and then the production of a functional dystrophin protein. Exon skipping can be achieved using modified small nuclear RNA, U7snRNA, in which a therapeutic antisense sequence is inserted. Such U7snRNA can be packaged in vectors derived from adeno-associated virus (AAV), allowing a long-lasting repair of the dmd messenger. We recently published the high ability of an AAV8-U7 vector to transduce skeletal muscles and to restore the expression of dystrophin in GRMD dogs. These results pave the way for a phase I/II clinical trial in DMD patients treatable by skipping of the exon 53 of the dmd messenger. As part of the development of this therapeutic product, we characterized the expression profile of the U7 transgene in muscle and liver contexts (the liver being a non-targeted organ but well transduced by AAV8 in vivo). Then, we analyzed the potential off-target effects specific of the clinical U7 transgene by identifying the transcripts targeted by its antisense sequence. This study was performed in vitro on human cells models via a combined approach of RNA Sequencing and in silico analysis. The results of this study will be of particular importance to document the biosafety of this therapeutic product, before the beginning of the clinical trial, planned in 2016.

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  • Détails : 1 vol. (336 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 261-298

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 15 NANT 31-VS
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