Optimisation de la stratégie de thérapie génique par vecteur lentiviral pour la β-thalassémie

Improvement of lentiviral vectors for β-thalassemia gene therapy

• Auteur / Autrice : Marie Giorgi
• Direction : Emmanuel Payen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Biothérapies
• Date : Soutenance le 10/01/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Thérapie génique et contrôle de l'expansion cellulaire (Université Paris XI - Paris Sud, Fontenay aux roses)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Christophe Bories
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Payen, Jean-Christophe Bories, Frédéric Mazurier, Ché Serguera-Lagache, Frank Yates, Geneviève Courtois
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Mazurier, Ché Serguera-Lagache

Mots clés

Mots clés contrôlés

bêta-Thalassémie

Toxicologie génétique

Cellules souches hématopoïétiques

Thérapie génique

Mots clés libres

Vecteur lentiviral

Lentiviral vector

Résumé

La β-thalassémie est l’une des maladies génétiques les plus répandues au monde. Elle résulte d’un déséquilibre fort entre les chaînes alpha et beta de l’hémoglobine. La thérapie génique des cellules souches hématopoïétiques est une stratégie innovante et prometteuse pour le traitement des patients -thalassémiques. En l’occurrence, l’utilisation d’un vecteur lentiviral délivrant la chaîne β-globine, testé chez dix-huit individus, a fait ses preuves chez la majorité d’entre eux. Nous avons entrepris d’améliorer la balance bénéfice risque de cette stratégie de différentes manières. Grâce à un système de sélection alliant le gène de résistance à la puromycine et le transgène thérapeutique, nous avons réussi à augmenter le pourcentage de cellules souches hématopoïétiques génétiquement modifiées. Par l’introduction d’un shARNmir dirigé contre l’α-globine, nous avons rendu plus efficace le rééquilibre des chaînes alpha et beta-globines. Enfin nous avons élaboré et testé des stratégies visant à réduire les phénomènes de mutagénèse insertionnelle associés à l’utilisation des vecteurs lentiviraux. Sans obtenir les résultats escomptés, nous avons modifié le profil d’intégration des vecteurs lentiviraux. Au total, ces travaux contriburont à l’amélioration de l’efficacité de la procédure de traitement des patients β-thalassémiques par thérapie génique lentivirale

Β-thalassemia is one of the most frequent genetic disease in the world. It results from the defective production of -globin and a major disequilibrium between beta and alpha globin chains. Gene therapy of hematopoietic stem cells is an innovative and promising strategy for the patient recovery. A lentiviral vector delivering the β-globin chain had recently proved its efficacy upon clinical trials. We have worked to improve this strategy using several approaches. Thanks to a selection system, combining the puromycin resistant gene and the therapeutic transgene, we have succeeded in extending the proportion of genetically modified cells. Through the introduction of a shRNAmir targeting the α-globin chain in the lentiviral vector, we have observed a high improvement of the beta to alpha globin ratios, in fetal and in patient’s erythroid cells. In addition, we have developed and analyzed several strategies in order to reduce the insertional mutagenesis linked to the use of lentiviral vectors. We did not obtain convincing results to target lenviral vector into expected harbors but the vector insertion profile was successfully modified. In summary, this work will contribute to the enhancement of the efficacy of the gene therapy treatment strategy of β-thalassemic patients