Évaluation d’ARNm synthétique avec des séquences UTR sélectionnées et une queue Poly(A) alternative, in vitro et in vivo

L'ARN messager (ARNm) s’est imposé comme une nouvelle technologie prometteuse dans le domaine des médicaments. L’efficacité de la technologie ARNm dépend à la fois de l'efficacité de la délivrance de l'ARNm et de sa traduction. Les régions non traduites (UTR) et la queue poly(A) jouent un rôle crucial dans la régulation de la cinétique intracellulaire de l’ARNm. Dans le but d'améliorer le potentiel thérapeutique de l’ARNm synthétique, nous avons évalué différentes UTRs et queues, en utilisant les séquences du vaccin contre la COVID-19 de Pfizer-BioNTech comme référence.

Les chercheurs du CBM ont d’abord testé six 5’ UTRs (dépendantes/indépendantes de la coiffe), évalué neuf combinaisons de 5’ UTRs et 3’ UTRs, ainsi qu’une nouvelle queue hétérologue A/G dans des modèles cellulaires et in vivo en utilisant la luciférase comme gène rapporteur. Ensuite, pour décrypter le mécanisme de traduction des UTRs sélectionnées, ils ont corrélé l’expression de l’ARNm avec l’interaction avec les ribosomes, la demi-vie des ARNm, leur immunogénicité et la structure des UTRs.

Leurs résultats ont montré que la queue hétérologue qu'ils ont introduite est aussi puissante que celle utilisée par Pfizer-BioNTech, et ils ont confirmé la forte efficacité de la 5’ UTR de l’alpha-globine humaine. Ils ont également révélé le potentiel des 3’ UTRs de VP6 et SOD. Ils ont validé leurs résultats en utilisant un ARNm codant pour la protéine Spike du SARS-CoV-2 formulé en nanoparticules lipidiques (LNP) pour l’immunisation de souris. Dans l’ensemble, les 3’ UTRs sélectionnées et la queue hétérologue A/G présentent un fort potentiel en tant que nouveaux éléments pour la conception d’ARNm thérapeutiques.

Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour les thérapies à ARNm. Si des améliorations restent à apporter pour atteindre une expression supérieure aux stratégies existantes, cette stratégie contribue à améliorer les thérapies ARNm.

Ces résultats sont liés à un brevet

Référence :
Evaluation of synthetic mRNA with selected UTR sequences and alternative Poly(A)  tail, in vitro and in vivo. Medjmedj A, Genon H, Hezili D, Ngalle Loth A, Clemençon R , Guimpied C, Mollet L, Bigot A, Wien F, Hamacek J, Chapat C, Perche F, Molecular Therapy Nucleic Acids 2025.

Avancée majeure pour l’utilisation du cannabis médical !

Lucile Mollet et son équipe travaillent depuis plusieurs années sur le cannabis médical. Ils collaborent avec la société Overseed et le CHU d'Orléans pour des travaux précliniques et cliniques afin d'étudier diverses indications thérapeutiques du cannabis.

En effet, le cannabis médical devrait être autorisé en France et pris en charge par l'assurance maladie (sur ordonnance sécurisée), à partir du 1er janvier 2025.

En savoir plus.

 

Les doctorants de 1ère année présentent leurs sujets de thèses


Doctorants de 1ère année, de haut en bas et de gauche à droite :
Gilles Metrard, Johnathan Black, Océane Quin, Gilles Le Rouzic, Simon Héry, Audrey Roussel, Daniela Teixeira, Abdoul Kaboré, Ayena Kossi, Aanchal Mishra, Steevens Bouaziz , Petra Cutuk.

Sujets des thèses :

Département "Aspects Moléculaires du Vivant" :
Johnathan Black "Discovery of new riboswitches by very large-scale enzymatic screening"
Aanchal Mishra "Mechanisms of protein SUMOylation: understanding through the lenses of SUMO-SIM enigma"
Emma Leborgne "Study of sequence-activity relationships and the structure of alterocin and antibiofilms secreted by a marine bacterium"
Audrey Roussel "Towards a new anti-cancer therapy targeting microtubules"

Département "Biologie et Biophysique des récepteurs, Applications translationnelles (BioBRAT)"
Abdoul Kaboré "Functionnal details of biased signaling elicited by serotonin 5HT7 receptor"
Ayena Kossi "Therapeutic properties of cannabinoids and development of their pharmacological applications"
Océane Quin "Development o f cellular and molecular tools for the study of the mechanisms of action of phytocannabinoids in the skin"

Département "Chimie Imagerie et Exobiologie"
Petra Cutuk "Regulation of SKCa channels by cAMP/PKA pathway in cancer cells: development of novel near-infrared optical imaging tools"
Léa Diebold "Towards tumour theranostics: hypoxia activation as a tool for therapy and diagnostics"
Simon Héry "Novel  metal-based agents for selective amyloid imaging"
Gilles Le Rouzic "Quantitation in SPECT cardiology 3D CZT camera contribution"
Gilles Metrard "4D dynamic images in SPECT/CT"
Daniela Teixeira "Manganese(III) porphyrin and hemiporphyrazine complexes: towards safer, more selective and efficient MRI contrast agents"

Département "NanoMatériaux et NanoSondes"
Steevens Bouaziz "Autologous production of biological drugs: AutomAb project"
Laura Divoux "Natural deep eutectic solvents - based formulations for skin care"

Soutenance de thèse de Valentin BEAUVAIS

Valentin BEAUVAIS, doctorant dans l'équipe "DAIV : Dérégulation de l'Autophahie lors de l'inflammation due au VIH",  soutiendra sa thèse le mercredi 5 juillet 2023 à 14h00 à l'Auditorium Charles, Campus CNRS d'Orléans.

Télécharger l'avis de soutenance de thèse

Résumé :

La transcription des ARN messagers (mRNAs) est un processus complexe qui implique une grande diversité d’acteurs à des étapes bien précise. La production d’un mRNA passe également par sa maturation en particule ribonucleoprotéique (mRNP) par l’ajout de protéines qui vont l’empaqueter, le protéger et le rendre compétent à l’export au cytoplasme ou il sera traduit en protéine. Cette étape est surveillée par un système de contrôle qualité qui détecte les rares mRNPs aberrantes et induit leur dégradation par l’une des exonucléases de l’exosome, Rrp6. Le taux d’erreur lors de la maturation des mRNAs est très faible et ne permet pas l’étude du système de QC. L’induction du facteur bactérien Rho provoque la formation des mRNPs aberrantes nécessaire à l’étude tout en évitant de supprimer d’éventuels acteurs de ce système de QC. Cette étude se focalise sur le complexe THO, une pierre angulaire de la maturation des mRNAs car il est recruté pendant la transcription et sert ensuite de plateforme d’interaction pour d’autres protéines d’empaquetage. L’utilisation de méthode d’analyses sur génome entier (ChIP-seq) a révélé l’implication de la protéine Tho2 dans la détection des transcrits aberrants et leur dégradation par Rrp6, indépendamment du complexe THO. De plus, une approche similaire (RNA-seq) sur des levures dépourvues de Rrp6 a mis une fois de plus en évidence l’importance de la dégradation des ncRNAs dans la régulation de l’expression de gènes codants. Pour finir, l’extension de l’utilisation de Rho depuis la levure chez l’humain pourrait révéler à terme l’implication des granules de stress nucléaires (nuclear speckles) dans le contrôle qualité des mRNAs chez l’humain.