UMR1078

UMR 1078
Génétique, génomique fonctionnelle
et biotechnologies

Transfert de gènes et thérapie génique - Equipe dirigée par T. Montier

Sommaire

Introduction

Thérapie innovante en cancérologie

Résumé de la thématique

Participants - Contacts

Collaborations

Introduction

Depuis plusieurs années, notre équipe travaille, en collaboration avec plusieurs équipes de chimistes, au développement et à l’optimisation de vecteurs synthétiques pour le transfert de constructions d’acides nucléiques et de molécules d’intérêt thérapeutiques.
Au cours de ces années, l’efficacité de ces vecteurs a été très significativement accrue aussi bien in vitro qu’in vivo, tout en conservant leurs caractères non immunogènes et peu toxiques. Ce gain d’efficacité est principalement dû à une connaissance fine des barrières extra-et intra-cellulaires et à une adaptation de la structure chimique de ces composés de manière à contourner les obstacles s’opposant à la délivrance du principe actif. La caractérisation physico-chimique et l’adaptation des formulations au mode et à la voie d’administration ont été et demeurent des paramètres primordiaux dans l’accroissement de l’efficacité de ces agents de transfert de gènes et de molécules thérapeutiques.
Au sein de notre équipe, ces vecteurs et formulations sont aujourd’hui utilisés autour de 2 thématiques regroupant 3 tissus cibles (Tractus respiratoire, Muscle Squelettique, Mélanocytes) correspondant à 3 pathologies principales (Mucoviscidose, Myopathies, Mélanome).
Basées sur nos savoir-faire et nos compétences dans le domaine des vecteurs synthétiques, de nombreuses collaborations nationales et internationales ont été initiées et développées, collaborations où nos vecteurs sont maintenant utilisés dans le cadre d’autres thématiques. Cette expérience reconnue dans le champs de la vectorologie non-virale a été à l’origine de l’émergence d’un réseau de 6 équipes françaises, toutes hautement compétentes dans ce domaine de recherche. Ce consortium intitulé " DNA-Nanoparticles for Skeletal Muscle and Airway Epithelium In Vivo Gene Therapy "est soutenu par l’Association Française contre les Myopathies en partenariat avec l'association Vaincre la Mucoviscidose. Dans le domaine de la cancérologie, nous avons reçu le soutien de la Ligue contre le Cancer et du Cancéropole Grand Ouest. Notre objectif de démultiplier les progrès et avancées des vecteurs synthétiques afin de porter la thérapie génique non-virale jusqu’en clinique.
Parallèlement, en partenariat avec nos collègues chimistes, une plateforme technologique baptisée « SynNanoVect » (Synthetic Nano-Vecteurs) s’est progressivement structurée au sein de Biogenouest. Les activités de cette plateforme, labellisée IBiSA en 2008 et reconduite en 2012, se focalisent autour de la fourniture de vecteurs synthétiques à usage in vitro et in vivo, sur la caractérisation physico-chimique et les aspects de formulation ainsi que sur l’évaluation globale de l’impact in vivo de ces nano-assemblages. Cette plateforme a entamé une démarche de certification ISO 9001 depuis deux ans.

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 « Thérapie innovante en cancérologie »

Résumé de la thématique

Dans le domaine de la cancérologie, le mélanome est notre principal modèle d’étude. Pour ce faire, nous avons développé un modèle murin de mélanome bioluminescent pouvant être metastatique afin de mieux évaluer l’efficacité de nos formulations.

Le mélanome fait parti des cancers dont le pronostic en phase métastatique est particulièrement sombre du fait du peu d’efficacité des traitements adjuvants à la chirurgie. De nouvelles approches thérapeutiques sont à développer et la thérapie génique constitue en ce sens une voie prometteuse. Comme nous l’avons mentionné par ailleurs, notre équipe travaille au développement de nouveaux vecteurs synthétiques.
Après avoir tout d’abord démontré que ces vecteurs permettaient une transfection efficace des mélanocytes humains, une approche dite « gène-suicide » [transfection d’un plasmide codant le gène de la thymidine kinase de l’herpes virus (HSV-tk) puis administration de ganciclovir (GCV)] fut mise au point in vitro. Les résultats montrent que plus de 85% des cellules transfectées puis traitées par GCV à J1, sont entrées en apoptose et sont mortes. Pour aller plus avant, nous avons développé un modèle murin original pour mener des études in vivo. A ce jour, la quasi-totalité des modèles de mélanomes sont uni-focaux et la taille de la tumeur sert de principal indicateur (indice de Breslow), reflétant notamment l’efficacité du traitement. Ces modèles n’étant pas tout à fait satisfaisant, nous avons donc créé un nouveau modèle, à partir de souris nude NMRI, basé sur l’injection en sous-cutanée de mélanocytes humains exprimant constitutivement le gène rapporteur Luciférase. Grâce à notre appareil de bioluminescence, chaque animal peut être suivi selon la taille de la tumeur mais aussi par la quantification du nombre de photons émis, reflétant le nombre de cellules tumorales vivantes, l’ensemble étant corrélé au type de formulations administrées. Notre approche par « gène-suicide » en injection intra tumorale a montré que les tumeurs traitées étaient a minima freinées dans leur croissance. Par ailleurs, ce traitement était bien toléré, aucune toxicité hépatique, ni aucun décès n’ayant été observé. Cependant, si ces résultats sont encourageants, ce modèle ne correspond pas à la situation clinique pour laquelle un recours à la thérapie génique serait nécessaire. En effet, dans les mélanomes de stades I et II correspondant à une tumeur sans adénopathies ni métastases, une exérèse chirurgicale en marge saine est recommandée par toutes les conférences de consensus. En conséquence, un modèle équivalent à un stade TNM III où la survie à 5 ans est seulement de 5%, devait être développé. Ainsi, grâce nos cellules luc+, nous avons généré un modèle métastasé où nous suivons en bioluminescence le développement des tumeurs et métastases abdominales et pulmonaires.
En collaboration avec l’équipe de Jean-Pierre Benoit et Catherine Passirani à Angers (U1066 INSERM), nous travaillons sur des formulations synthétiques pouvaient conduire à une localisation passive des complexes au niveau des tumeurs en accroissant notamment leur temps de circulation systémique (Morille et al. – 2010 - Biomaterials ; David et al. - 2012 - IJP).

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Participants - Contacts

Tristan Montier (MD, PhD, PU-PH, UBO-CHRU Brest)

• Frédérique D'ARBONNEAU (chirurgien-dentiste, MCU-PH, UBO - CHRU Brest)

• Pierre-François Dupré (gynécologue, PH, MD CHRU Brest, Doctorant)

Yann Sibiril (AI CDI, UBO)

Anciens membres :

• Chloé HENRY (onco-pédiatre - CHRU Brest)

Collaborations

• UMR CNRS 6521 - Equipe "Phosphore & Vectorisation" (Brest)
• UMR CNRS 6226 "Sciences Chimiques de Rennes" - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (Rennes)
• UMR INSERM 1066 "MIcro et Nanomédecines biomiméTiques" (Angers)
• UMR CNRS 6290 "Institut de Génétique et Développement de Rennes" (Rennes)
• UMR Inserm 921 "Nutrition, Croissance et Cancer" (Tours)
• UMR 5253 CNRS/UM2/ENSCM/UM1 - Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM) (Montpellier)
• Laboratoire de Toxicologie, Faculté de Pharmacie, Université Libre de Bruxelles (Bruxelles)

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Contact

Pr. Tristan Montier

Faculté de médecine
et des sciences de la santé
Université de Bretagne
Occidentale
22 rue Camille Desmoulins
CS 93837
29238 BREST Cedex 3

Tél : + 33 (0)2 98 01 80 80
Fax : + 33 (0)2 98 01 82 29
tristan.montier(at)univ-brest.fr

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HDR Tony Le Gall

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