Peptidic vectors for the delivery of oligonucleotides : design, mechanism of cellular internalization and applications to regulate splicing.

L'utilisation des oligonucléotides antisens PMO ou PNA, pour corriger les erreurs d'épissage par blocage stérique, constitue une nouvelle stratégie prometteuse pour réguler l'expression génétique. Ces ON peuvent mener au traitement de maladies comme la β-thalassémie, la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) ou les cancers. Cependant leur développement clinique requiert un système de délivrance efficace. Les peptides cationiques (CPPs) sont caractérisés par leur capacité à s'internaliser dans les cellules eucaryotes. Cependant leur efficacité à promouvoir la délivrance cytoplasmique et nucléaire des ON est limitée par leur séquestration dans des vésicules d'endocytose, ce qui est à l'origine de la dégradation du matériel internalisé. Nous avons contribué à l'étude du trafic intracellulaire et de l'activité dans un essai de correction d'épissage de plusieurs familles de CPPs capables de délivrer efficacement des analogues d'ON à des doses non toxiques et en absence d'agents endosomolytiques. Nos études mécanistiques indiquent que ces constructions (covalentes ou non covalentes) CPP-ON sont endocytées par la voie clathrine, que la ségrégation dans les endosomes reste une limitation et qu'il existe une bonne corrélation entre leur activité biologique et leur capacité à déstabiliser les membranes endosomales.The use of antisense oligonucleotides PMO or PNA to correct splicing errors by steric- block represents a new promising therapeutic strategy. These ONs lead to the treatment of diseases such as β-thalassemia, Duchenne muscular dystrophy (DMD) or cancers. However their functional success requires efficient delivery. Cationic cell penetrating peptides (CPPs) are characterized by their ability to be internalized in eukaryotic cells. However their efficiency in promoting cytoplasmic and nuclear delivery of ON has been hampered by endocytic sequestration and subsequent degradation of internalized material in endocytic vesicles, which is responsible for the degradation of internalized material. We have contributed to the study of intracellular trafficking and activity (using splicing correction assay) of several families of CPPs capable of delivering effective analogs ON at nontoxic doses and in the absence of agents endosomolytic. Our mechanistic studies indicate that these constructs (covalent or noncovalent) CPP-ON are internalized through clathrin, that segregation in endosomes remains a limitation and that there is good correlation between biological activity and their ability to destabilize endosomal membranes