Decoy strategy in gene therapy : targeting transcription factors by multisite DNA minicircle and study of the interaction between platinated DNA and NF-κB

En thérapie génique, la stratégie du leurre moléculaire consiste à utiliser un acide nucléique courtcontenant une séquence spécifiquement reconnue par un facteur de transcription cible, ce qui permetson piégeage intracellulaire et conduit à inhiber l’expression des gènes sous sa dépendance.L’efficacité thérapeutique de cette stratégie est notamment liée à la biostabilité de l’acide nucléique età la possibilité de multicibler des facteurs de transcription qui coopèrent dans des dérégulationscellulaires à l’origine de nombreuses pathologies. Nous avons développé une technologie deproduction in vitro de minicercles d’ADN de moins de 250 paires de base pour interagir avec plusieursprotéines, fonctionnalisables chimiquement et résistants aux exonucléases. Un double ciblage dufacteur de transcription NF-κB par un minicercle permet l’inhibition in cellulo d’un système rapporteurde la transcription NF-κB dépendante, en faveur d’une activité leurre moléculaire du minicercle.Le cisplatine est une molécule anticancéreuse dont la cible pharmacologique est l’ADN. Dansplusieurs lignées cellulaires cancéreuses, la baisse d’activité transcriptionnelle de NF-κB a été reliée àune augmentation de la sensibilité des cellules au cisplatine. Nous avons étudié in cellulo si lemécanisme d’inhibition de NF-κB par le cisplatine pouvait dépendre de la platination de son siteconsensus à l’aide d’une application originale de la stratégie leurre moléculaire. Nous montrons queles adduits du cisplatine contrairement à ceux du transplatine (isomère inactif) diminuent lareconnaissance de NF-κB pour son site consensus in vitro et in cellulo.La stratégie leurre moléculaire de multiciblage avec un minicercle d’ADN sera développée au niveaucellulaire pour faire la preuve de concept de cette approche et démontrer son efficacité biologique.In gene therapy, decoy strategy consists in using short nucleic acid containing a sequence specificallyrecognized by a transcription factor in order to trap it and in turn to inhibit the expression of genesunder its control. The therapeutic efficacy of this strategy is related to the biostability of the nucleicacid and the possibility to target several transcription factors that cooperate to induce cellderegulations responsible in human diseases. We have developed a technology to product in vitroDNA minicircle less than 250 base pairs which can interact with several proteins, chemicallyfunctionalizable and resistant to exonucleases. A dual targeting of the transcription factor NF-κB by aminicircle allows inhibition in cellulo of a NF-κB-dependent transcription reporter system consistentwith a decoy activity induced by the minicircle.Cisplatin is an anticancer drug whose pharmacological target is DNA. In several cancer cell lines, thedecrease of transcriptional activity of NF-κB has been linked to an increase in the sensitivity of cells tocisplatin. We studied in cellulo whether the mechanism of inhibition of NF-κB by cisplatin could dependon the platination of its consensus sequence using a novel application of the decoy strategy. We showthat cisplatin adducts, unlike those of transplatin (inactive isomer), decreases recognition of NF-κB toits consensus sequence in vitro and in cellulo.Decoy strategy with minicircle DNA will be developed to make the proof of concept of this approach atthe cellular level and further to demonstrate its biological effectiveness