Ciblage chromosomique des vecteurs lentiviraux, risque génotoxique, dominance clonale et expansion des cellules souches hématopoïétiques

par Edouard De Dreuzy

Thèse de doctorat en Biothérapies et biotechnologies

Sous la direction de Philippe Leboulch et de Emmanuel Payen.


  • Résumé

    La thérapie génique associée à la transplantation de cellules médullaires est une approche médicale expérimentale, notamment développée pour des individus atteints de maladies génétiques du sang. Les premiers essais cliniques concluants furent basés sur l'utilisation de vecteurs y-rétroviraux mais leur insertion dans le génome a provoqué l'émergence de néoplasmes à une fréquence élevée. Depuis près de dix ans, les vecteurs lentiviraux sont testés chez l'Homme. En plus d'une meilleure efficacité de transduction des cellules souches hématopoïétiques, l'intégration de ces vecteurs, guidée par le facteur cellulaire LEDGF, se concentre dans des régions à plus faible risque oncogénique. Toutefois, des études réalisées in vitro et in vivo montrent qu'ils ne sont pas totalement dénués de risque génotoxique. Lors du premier essai clinique de thérapie génique lentivirale pour la p-thalassémie, l'insertion du vecteur dans le gène HMGA2 a conduit à la surexpression du gène et à l'expansion d'un clone hématopoïétique myéloïde. Nous avons entrepris d'éclaircir les mécanismes cellulaires affectés par l'expression du gène HMGA2. Les résultats mettent en évidence une expansion bégnine des cellules souches hématopoïétiques ainsi que des lymphocytes T de mémoire centrale. Afin de réduire le risque oncogénique associé à l'insertion des vecteurs lentiviraux, nous avons conçu des protéines capables de se substituer au facteur endogène LEDGF et susceptibles d'assurer l'intégration des vecteurs dans des régions du génome dénuées d'oncogènes. Nous avons également mis au point un protocole de transfert de gènes permettant l'exploitation de ces résultats dans les cellules souches hématopoïétiques.

  • Titre traduit

    Chromosomal targeting of lentiviral vectors, genotoxicity, clonai dominance, and hematopoietic stem cell expansion


  • Résumé

    Gene therapy based on the transplantation of genetically modified hematopoietic stem cells is an experimental medical approach for patients with genetic blood diseases when compatible allogeneic donors are not available. The first clinical successes were based on the use of y¬retroviral vectors, but vector insertions close to oncogenes have led to the development of neoplasms at a high frequency. Lentiviral vectors have been tested in human clinical trials for nearly ten years. In addition to better transduction efficiency in hematopoietic stem cells, their integration, guided by the cellular LEDGF protein, is less genotoxic than that of y-retroviral vectors. Nevertheless, in vitro and in vivo studies have demonstrated the existence of residual genotoxic potential. In the first lentiviral clinical trial for P-thalassemia, one patient had anintegration site within the HMGA2 gene, leading to overexpression of a truncated form of the protein and to clonai dominance restricted to the myeloid compartment. In order to clarify the cellular mechanisms affected by HMGA2, we have undertaken in vivo mouse studies. Our results indicate that HMGA2 induces a benign expansion of hematopoietic stem cells as well as of self-renewing central memory T cells. In order to reduce the risk associated with lentiviral vector integration, we have developed chimeric proteins, targeted to safe genomic harbors, which were able to substitute for the cellular LEDGF tethering protein. We also developed a gene transfer protocol allowing the translation of these results to hematopoietic stem cells.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (281 f.)
  • Annexes : 200 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS (2016) 001
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.