Cibler les bonnes cellules : des promoteurs humains miniaturisés pour limiter l’expression de gènes dans des cellules spécifiques des yeux

Défi : Les maladies de l’œil, qui entraîne parfois la cécité, représentent un énorme fardeau en termes de souffrance humaine et des coûts qui y sont associés. De nouvelles thérapies géniques dans lesquelles des promoteurs jouent le rôle de commutateur pour moduler l’expression de gènes pourraient s’avérer un remède. Cependant, il est difficile de moduler une telle expression de manière sélective, dans les cellules malades uniquement. En raison de leur taille, complexité et régulation, les promoteurs endogènes peuvent rarement être utilisés dans la thérapie génique. De nouveaux promoteurs minimisés et spécifiques aux cellules sont donc nécessaires afin d’assurer le succès de cette nouvelle approche thérapeutique.

Solution : L’objectif de ce projet est de générer une trousse de promoteurs humains miniaturisés, dont l’expression est limitée et qui peut s’adapter à différentes maladies oculaires. L’équipe a dû concevoir et mettre au point de tels promoteurs pour chaque gène rapporteur individuel à tester. Les promoteurs sélectionnés devaient cibler l’expression du gène avec une spécificité et une reproductibilité élevées, afin de pouvoir éventuellement être utilisés dans le traitement de la télangiectasie maculaire de type 2, de la cécité nocturne stationnaire ou du glaucome. La sélectivité de ces promoteurs miniatures a été évaluée à la suite de leur injection dans des cellules spécifiques de l’œil, d’abord chez les souris, puis chez les primates.

Réalisations/Retombées : Des 46 promoteurs miniatures conçus par l’équipe, des injections intraveineuses ont révélé que 35 d’entre eux démontraient une expression limitée au type de cellule cible de l’œil pour lesquels ils avaient été développés (76 %). Après avoir injecté dans l’œil des souris, 27 des 30 promoteurs miniatures avaient conservé leur profil d’expression spécifique. Par la suite, l’équipe a démontré que le promoteur miniature découlant du gène de la protéine légère de neurofilament (NEFL) indiquait une forte expression spécifique aux cellules ganglionnaires de la rétine après avoir été injecté dans l’œil du primate adulte. Étant donné que la mort de ces cellules est associée au glaucome, l’expression spécifique du gène régulé par le promoteur miniature NEFL, pourrait ralentir ce processus, et donc être très bénéfique pour les patients atteints de la maladie. L’équipe a aussi découvert qu’un sous-ensemble de promoteurs miniatures indiquait une expression limitée dans le cerveau et la moelle épinière.

Ces résultats, en plus d’ouvrir la porte à un nouveau traitement pour le glaucome, pourraient mener à des progrès dans le traitement des maladies neurodénératives aiguës et chroniques.