Etude du système gène suicide/prodrogue : Purine nucléoside phosphorylase/6-méthyle purine désoxyribose et de son ciblage thérapeutique dans les carcinomes pancréatiques
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Pancreatic cancer is a disease poorly or not curable that requires the development of new therapeutic tools, such as the gene therapy. A promising approach is the use of suicide gene/prodrug systems, which consists in transducing in the tumoral cells a gene encoding for an exogenous enzyme able to convert a prodrug, relatively safe, in a cytotoxic metabolite. The major advantage of this approach is its bystander effect (on the vicinity), which allows tumour eradication even when all cells are not expressing the suicide gene. It offers the opportunity to overcome the poor experimental rate of transfection encountered in vivo. The objective of the current work is to study a new suicide gene /prodrug system, Escherichia Coli Purine Nucleoside Phosphorylase (ePNP)/6-methylpurine deoxyribose (MePdR) for pancreatic adenocarcinoma treatment. EPNP converted non-toxic MePdR into a toxic metabolite 6-methyl-purine (MeP). The ability of MeP to kill the quiescent cells, on the contrary of the majority of the antitumour agents, allows its use for the treatment of solid tumours. After gene cloning and establishment of stable clones, toxicity and bystander effect of this system were checked in vitro on digestive models and in vivo on human subcutaneous tumour xenografts in immunocompromised mice. Transfer of ePNP gene by electroporation was evaluated on the same tumour model. We used promoters of tumour markers to improve the targeting of ePNP expression within tumour cells. They allow the selective expression of ePNP into the neoplastic cells expressing such markers. Lastly, taking in account a clinical situation with presence of metastases in which electroporation cannot be easily applied, we used murine parvovirus with oncotropic properties to perform a systemic transfer. Thus, all these results highlight the potentialities of the MePdR/ePNP system to treat human pancreatic adenocarcinoma.
Abstract FR:
Le cancer du pancréas reste une maladie peu ou pas curable, nécessitant le développement de nouveaux moyens thérapeutiques, tel que la thérapie génique. Une approche prometteuse est l'utilisation de systèmes gène suicide/prodrogue, consistant à insérer dans les cellules tumorales un gène codant pour une enzyme exogène capable de convertir une prodrogue, relativement non toxique, en un métabolite cytotoxique. Son avantage majeur est son effet de voisinage (bystander), qui permet une éradication de la tumeur sans que la totalité des cellules exprime le gène suicide, surmontant ainsi le faible taux de transfection rencontré dans les expériences in vivo. L'objectif de ce travail est d'étudier un nouveau système gène suicide/prodrogue : la Purine Nucléoside Phosphorylase d'Escherichia Coli (ePNP)/6-méthyle-purine désoxyribose (MePdR) dans le traitement des adénocarcinomes pancréatiques. EPNP converti le MePdR non toxique en un métabolite toxique, le 6-méthyle-purine (MeP). Le MeP est capable de tuer les cellules quiescentes, ce qui le distingue de la plupart des agents anti-tumoraux et permet son utilisation dans le traitement de tumeurs solides. Après clonage du gène et établissement de clones stables, la toxicité et l'effet bystander de ce système ont été vérifiés in vitro sur des modèles digestifs et in vivo sur des xénogreffes humaines chez des souris immunodéficientes. Le transfert d'ePNP par électropration a été évalué sur le même modèle de tumeurs localisées en sous cutané. Afin de mieux cibler l'expression d'ePNP dans les cellules tumorales, des promoteurs de marqueurs tumoraux ont été utilisés. Ils permettent l'expression sélective d'ePNP dans les cellules néoplasiques exprimant ces marqueurs. Enfin, pour prendre en compte le contexte clinique avec présence de métastases dans lequel l'électroporation s'avère difficilement applicable, une technique de transfert systémique par l'utilisation de parvovirus murins présentant des propriétés d'oncotropisme, a été utilisée. Tous les résultats obtenus mettent l'accent sur les potentialités du système ePNP/MePdR dans le traitement des adénocarcinomes pancréatiques humains.