Plateforme de thérapie génique pour la délivrance systémique de protéines à partir de cellules hématopoïétiques

par Aboud Sakkal

Projet de thèse en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Anne Galy.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Structure et Dynamique des Systèmes Vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne) , en partenariat avec Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (laboratoire) et de Université d'Évry-Val-d'Essonne (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    L'administration de protéines thérapeutiques est indiqué dans un certain nombre de maladies génétiques dans lesquelles la protéine est manquante ou déficiente (facteurs de coagulation, enzymes lysosomales, hormone de croissance ou insuline). Malheureusement, la perfusion systémique de protéines chez les patients nécessite des injections fréquentes et longues et elle est associée au développement d'anticorps neutralisants et à des coûts de traitement élevés, ce qui limite son utilisation. Notre projet vise à développer une nouvelle plateforme de thérapie génique basée sur les cellules souches / progénitrices hématopoïétiques (HSPC) pour l'expression systémique des protéines. Nous prévoyons tirer parti du système CRISPR / SpCas9 pour insérer des transgènes thérapeutiques à un locus particulièrement efficace. Nous proposons d'insérer le gène codant pour la protéine dans le locus de la globine et sous le contrôle des promoteurs alpha; et beta;-globine. Dans les HSPC primaires la capacité de synthèse exceptionnelle de l'hémoglobine in vivo dans les précurseurs érythroïdes dérivés des HSPCs ( ~ 7.2gr / jour) permettra ainsi la production systémique de protéines thérapeutiques. Nous nous attendons à ce que cette nouvelle plate-forme basée sur les nucléases ex vivo fournisse l'expression robuste et à long terme des transgènes thérapeutiques nécessaires au traitement de plusieurs maladies génétiques et non génétiques. La recherche proposée sera réalisée dans l'unité de recherche mixte INSERM INTEGRARE (UMRS_951) située dans le Généthon, un institut créé par l'Association Française contre les myopathies (AFM) pour développer des approches innovantes de thérapie génique pour le traitement des patients atteints de maladies rares. Ce travail sera développé en trois ans: I année: Génération et test de différents transgènes et outils d'édition de génomes II année: Optimisation des conditions pour la modification ex-vivo de HSPC et leur transplantation chez la souris III année: Evaluation du potentiel thérapeutique en terme d'efficacité et de tolérance immunitaire in vivo.

  • Titre traduit

    Hematopoietic stem cell-based gene therapy platform for systemic protein expression.


  • Résumé

    Protein replacement therapy has proven to be an effective medical treatment for a number of diseases, in which the protein is either lacking or deficient (coagulation factors, lysosomal enzymes, growth hormone and insulin). Unfortunately, systemic protein infusion in patients requires frequent and long injections and it is associated with development of neutralizing antibodies and high treatment costs, which limit its widespread uses. Our project aims to develop a novel hematopoietic stem/progenitor cells (HSPC) based gene therapy platform for systemic protein expression. We plan to take advantage of the CRISPR/SpCas9 system to insert therapeutic transgenes under the control of the alpha; and beta;-globin promoters in primary HSPCs in order to redirect a fraction of the in vivo exceptional hemoglobin synthesis capacity of HSPCs-derived erythroid precursors (~7.2gr/day) for the systemic production of therapeutic proteins. We expect that this novel ex vivo nuclease-based platform will provide the robust and long-term expression of therapeutic transgenes necessary for the treatment of several genetic and non-genetic diseases. The proposed research will be performed in the INSERM mixed research unit INTEGRARE (UMRS_951) located in the Genethon, an institute created by the l'Association Française contre le myopathies (AFM) to develop innovative gene therapy approaches for the treatment of patients affected by rare disorders. This work will be developed in three years: I year: Generation and testing of different transgenes and genome editing tools II year: Optimization of conditions for ex-vivo modification of HSPC and their transplantation in mice III year: Assessment of therapeutic potential in term of efficacy and immune tollerance in vivo.