Transfert de gènes par vecteurs synthétiques : optimisation du transport intracellulaire et délivrance dans le noyau d'un plasmide ADN

par Caroline Girardin

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Patrick Midoux.

Thèses en préparation à Orléans , dans le cadre de Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV , en partenariat avec Centre de biophysique moléculaire (Orléans ; 1967-....) (laboratoire) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Les complexes ADN/ polymères et/ou lipides cationiques, moins immunogènes, moins couteux et dont la taille du transgène n’est pas limitante contrairement aux virus recombinants, sont des vecteurs prometteurs pour le transfert de gènes. Cependant, l’efficacité de transfection reste faible principalement à cause d’un transport intracellulaire et d’une délivrance dans le noyau limités. Trois signaux, impliqués dans la libération de l’ADN dans le cytosol (histidine), sa migration à travers le cytosol (peptide se liant à la dynéine) et dans son transport nucléaire (séquence ADN fixant un facteur de transcription), ont été identifiés au laboratoire. Ce projet vise à maximiser l’efficacité de transfection en assemblant ces signaux à notre formulation d’ADN. Les recherches sont focalisées sur l’optimisation de plasmides contenant le gène de la dystrophine et du CFTR, dans le contexte de la dystrophie musculaire de Duchenne et de la mucoviscidose, respectivement.

  • Titre traduit

    Gene transfer and synthetic carriers : optimization of intracellular transport and plasmid DNA delivery in nucleus


  • Résumé

    Gene therapy needs efficient vectors to introduce a therapeutic gene into cells. Today, recombinant viruses such as adeno-associated viruses and lentiviruses are the most efficient gene delivery systems to introduce genetic material in mammalian cells. However, there are still some drawbacks that limit their clinical use. Thus, non-viral gene delivery could be a promising alternative because chemical carriers are less immunogenic and less expensive, and the size of the transgene is not limited as with viruses. Nevertheless, they have a lower transfer efficiency compared to recombinant viruses. Our project aims to set up an artificial virus by assembling a plasmid DNA encoding a therapeutic gene with lipids, polymers and selective signals in order to favor its internalization, intracellular trafficking and nuclear import. Three major signals have been identified: one for DNA delivery in the cytosol, the second for its migration through the cytosol and another one for its nuclear import. This work is aiming for the optimization of the equipment of plasmid DNA with these signals as a function of plasmid length in order to maximize their transfection efficiency. The research focuses on optimization of plasmids encoding the dystrophin and the CFTR gene for Duchenne Muscular Dystrophy and Cystic Fibrosis, respectively. For this purpose, we are optimizing plasmid DNA constructs with varieties of molecular biology and biotechnology techniques, optical fluorescence microscopy for observation of intracellular motions of DNA complexes and bioluminescence to assess the transfection efficiency in vivo.