Précisions sur les étapes de la première thérapie génique du DICS-X
Précisions sur les étapes de la première thérapie génique du DICS-X
1. Objectif de ce type de thérapie et utilisation d’un vecteur rétroviral
La vue d’ensemble de la thérapie liée à l’X, qui est une thérapie ex-vivo, montre qu’elle consiste à introduire dans les cellules souches hématopoïétiques ou dans des précurseurs très précoces des lymphocytes d’un patient, un allèle fonctionnel du gène IL2RG qui code pour la protéine gamma c, indispensable pour assurer le développement des lymphocytes T et des cellules NK.
Pour obtenir cette incorporation, les médecins de l’hôpital Necker ont utilisé un vecteur viral issu d’un rétrovirus, le virus de la leucémie murine de Moloney. Comme tous les virus c’est un parasite intracellulaire qui a la propriété de pénétrer dans plusieurs types de cellules et notamment les cellules souches (CSH).
2. Structure et caractéristiques du génome du rétrovirus et du vecteur rétroviral
a- Structure du rétrovirus
La figure suivante illustre la structure partagée par tous les rétrovirus et donc celle du virus de Moloney.
Source : Ana Rodrigues, Paula M. Alves and Ana Coroadinha: Production of Retroviral and Lentiviral Gene Therapy Vectors: Challenges in the Manufacturing of Lipid Enveloped Virus. Viral Gene Therapy. Submitted: 28 October 2010 Published: 20 July 2011
RNA : génome viral. Protéines codées par la séquence env : protéines de surface (SU) et transmembranaires (TM). Protéines codées par la séquence Pol : transcriptase inverse, intégrase ; protéase. Protéines codées par la séquence Gag : protéines de la matrice (MA) de la capside (CA), de la nucléocapside (NC) associées au génome.
b. Schéma du génome du rétrovirus
c. Structure et caractéristiques du génome du vecteur rétroviral
Transgene (gène thérapeutique) ; Surface glycoprotein (protéines membranaires) ; Lipid envelop (enveloppe lipidique) ; Matrix (matrice capside) ; Reverse transcriptase (transcriptase inverse - intégrase) ;Two linear RNA genomes (génome du vecteur ).
d. Fichier de séquences
Virus de Moloney - gènes gag, pol, env.edi
Questionnements
- Indiquer les caractères communs et les différences entre le rétrovirus et le vecteur rétroviral dérivé du rétrovirus.
- En quoi les séquences fournies montent que le génome du rétrovirus est en ARN et non en ADN ?
3. Conséquences de l’introduction du rétrovirus et du vecteur rétroviral dans des cellules souches hématopoïétiques (CSH)
a. Infection des cellules souches par le rétrovirus (MLV)
La figure suivante fournit une vue schématique des mécanismes par lesquels un virus infectieux se réplique dans une cellule cible ce qui aboutit à la libération de nombreux virions par la cellule infectée.
Source : Buchschacher et al. Development of lentiviral vectors for gene therapy for human diseases. Blood, Volume 95, Issue 8, 15 April 2000
La figure ci-dessous indique les faits essentiels de la première phase du comportement du rétrovirus suite à son entrée dans une cellule cible, par exemple une cellule souche hématopoïétique.
Source : D'après Furura science.
Fichier : gène gag ADN et Arn.edi
b. Transduction de cellules souches par le vecteur rétroviral
Les figures suivantes schématisent le déroulement des évènements ayant lieu dans la cellule souche suite à l’introduction du vecteur rétroviral ainsi que la localisation de ces évènements.
Source : Retroviral Vectors. Douglas J. Jolly, in Encyclopedia of Cancer (Second Edition), 2002.
Source : Alain Fischer. Médecine expérimentale. Leçon inaugurale prononcée le jeudi 15 mai 2014.
Questionnements
La figure récapitule la succession des principaux évènements ayant lieu lors des deux étapes .de la réplication d’un rétrovirus infectant une cellule. Ces évènements sont numérotés.
- Indiquer l’évènement correspondant à chacun de ces numéros.
Source : Lentiviral and Retroviral Vector Systems. Renata Stripecke.
- Réaliser une figure du même type schématisant la succession des évènements ayant lieu lors de la transduction d’une cellule souche par le vecteur rétroviral.
- Quelle est l’information supplémentaire fournie par la deuxième figure sur l’action du vecteur rétroviral par rapport à la première figure ?
- Indiquer la différence de base entre le rétrovirus et le vecteur rétroviral qui en dérive et expliquer comment elle entraîne une différence importante dans les produits finaux de leur action.
- Les vecteurs rétroviraux sont dits intégratifs et défectifs. Indiquer ce qui justifie ces qualificatifs.
- Indiquer quel doivent être le génotype et le phénotype moléculaire des cellules filles issues de divisions cellulaires d’une cellule souche d’un patient DICS-X traité par thérapie génique.