WO2005026337A2 - Adenoviral vector for infecting cells deficient in a car receptor - Google Patents

Adenoviral vector for infecting cells deficient in a car receptor Download PDF

Info

Publication number
WO2005026337A2
WO2005026337A2 PCT/FR2004/002359 FR2004002359W WO2005026337A2 WO 2005026337 A2 WO2005026337 A2 WO 2005026337A2 FR 2004002359 W FR2004002359 W FR 2004002359W WO 2005026337 A2 WO2005026337 A2 WO 2005026337A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adenoviral vector
cells
vector according
adenoviral
car
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/002359
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2005026337A3 (en
Inventor
Karim Benihoud
Michel Perricaudet
Original Assignee
Institut Gustave Roussy
Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs)
Universite Paris-Sud
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut Gustave Roussy, Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs), Universite Paris-Sud filed Critical Institut Gustave Roussy
Publication of WO2005026337A2 publication Critical patent/WO2005026337A2/en
Publication of WO2005026337A3 publication Critical patent/WO2005026337A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A61P21/04Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system for myasthenia gravis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/10011Adenoviridae
    • C12N2710/10311Mastadenovirus, e.g. human or simian adenoviruses
    • C12N2710/10322New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/10011Adenoviridae
    • C12N2710/10311Mastadenovirus, e.g. human or simian adenoviruses
    • C12N2710/10341Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2710/10343Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/10011Adenoviridae
    • C12N2710/10311Mastadenovirus, e.g. human or simian adenoviruses
    • C12N2710/10341Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2710/10345Special targeting system for viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/13011Gammaretrovirus, e.g. murine leukeamia virus
    • C12N2740/13022New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Definitions

  • the subject of the invention is an adenoviral vector which has a tropism for CAR cells " and which is intended for gene transfer; this adenoviral vector comprises in at least one region with low structural stress of a capsid protein, a heterologous peptide comprising the motif - (W / R) X ⁇ X D -, said peptide being preferably capable of binding to TGF ⁇ R, and preferably being an immunosuppressive peptide of retrovirus such as for example the peptide CKS-17.
  • the invention also relates to the use of this adenoviral vector for the treatment of cancers, muscular diseases, or cystic fibrosis.
  • Gene therapy which developed in the late 1980s to the early 1990s as an alternative to the treatment of serious and incurable human diseases, is now showing its usefulness in a number of clinical trials aimed at developing a treatment for inherited or acquired genetic diseases, such as certain types of cancer, coronary heart disease and cystic fibrosis.
  • the vector should be able to specifically deliver the therapeutic gene to the target cells in order to achieve the desired therapeutic effect.
  • the CAR receptor (receptor common to Coxsac ievirus B3 and to adenovirus) is considered to be the primary receptor for adenovirus, and therefore adenoviral vectors.
  • CAR primary receptor
  • Adenoviruses are non-enveloped, linear double-stranded DNA viruses belonging to the family Adenoviridae. There are more than fifty different serotypes. Serotypes 2 and 5 (Ad2 and Ad5), which are responsible for often mild respiratory tract infections in humans, are the best known and constitute the basis of gene therapy vectors (Russel et al, J. Gen. Viral. 2000 , 81: 2573-2604).
  • the adenoviral particle is composed of a core and a capsid ( Figure 1).
  • the core consists of a 36 kb linear double-stranded DNA molecule, bordered by two origins of replication or ITR (Inverse Terminal Repeat), and four proteins: the polypeptides pV, pVII, pX and the “preTerminal Protein” (pTP) linked to the ends of the ITRs by covalent bonds.
  • ITR Inverse Terminal Repeat
  • the capsid icosahedral in shape, is composed of 252 subunits or capsomers.
  • the capsomers include 240 hexons (on the faces and edges) and 12 pentons (on the vertices).
  • the hexons, trimers of the fold polypeptide are associated with the polypeptides pVI, pVIII and pIX, elements which are essential for the cohesion of the capsid.
  • the pentons are composed of a base (pentamer of the polypeptide pIII), and of a projection (trimer of the polypeptide pIV) called fiber, with hemagglutinating activity.
  • the fiber includes an anchor, a rod (varying in length depending on the serotype), and a head (C-terminal globular end).
  • Ad capsid protein Ad capsid protein
  • This receptor is a transmembrane protein of 365 amino acids (46 kDa) belonging to the immunoglobulin superfamily, which plays a role in intercellular adhesion. It contains extracellular, transmembrane and cytoplasmic domains, but the extracellular domain is sufficient for attachment of the virus.
  • the base of the penton (Ad capsid protein) (by an RGD motif, Arg-Gly-Asp) interacts with secondary receptors, the integrins of the ⁇ y family ( ⁇ 3, ⁇ 5 and ⁇ y ⁇ l) thus allowing the endocytosis of the viral particle in vesicles with a clathrin mantle.
  • the partially undressed viral particle migrates towards the nucleus by borrowing the network of intra-cytoplasmic microtubules (Russel et al, 2000).
  • the binding to heparan sulfates is carried out by a KKTK motif (Lys-Lys-Thr-Lys) located in the lower third of the fiber (FIG. 1).
  • CAR receptor expressed on the surface of target cells therefore constitutes an important limit to the use of adenovirus as a vector for gene therapy.
  • different cell types, and in particular muscle cells and airway epithelial cells express the CAR receptor very weakly and are therefore only slightly transduced by Ad5.
  • many tumor cells ovarian tissues, kidneys, gliomas, etc.
  • the base of the penton is a pentamer, each monomer of which contains an RGD (Arg-Gly-Asp) motif which allows the attachment of the adenovirus to integrins.
  • RGD motif at the apex of 2 ⁇ helices, is found within a hypervariable region which makes from 19 (Adl2) to 82 amino acids (Ad2 and 5) depending on the serotypes. This region is therefore a good candidate for the insertion of heterologous peptides in order to modify the tropism of Ad.
  • the penton fiber has a trimeric structure.
  • Each monomer is composed of a rod consisting of a repetition (the number of which varies according to the serotypes) of a pattern of about fifteen residues, and of a C-terminal head.
  • This head of the fiber monomer has a globular structure, formed by 10 ⁇ sheets, separated by unstructured loops. Only one of these loops, the HI loop, does not participate in contact with the CAR receptor, and protrudes outside the virion, which makes it possible to insert peptides without altering the trirnérisation of the fiber.
  • Hexon the major protein in the adenoviral capsid, is also a trimer.
  • Each monomer contains seven hypervariable regions (HNR1 to HNR7) located within loops where the specific determinants of each serotype are found.
  • Mizuguchi et al, 2002 (Cancer Gene Ther. 2002 Mar; 9 (3): 236-42) describes the construction of an adenovirus comprising a chimeric fiber on which an RGD motif has been inserted.
  • This virus has a transduction capacity 25 times superior to unmodified adenovirus (in vivo experiment on a urine melanoma model).
  • Mizuguchi et al, 2001 (Gen Ther. 2001 8: 730-5) describes a recombinant adenovirus containing the NGR peptide inserted into the fiber, capable of infecting human glioma cells.
  • ligands are inserted into the HVR5 loop of the hexon.
  • the inventors By aiming to control the anti-adeno virus immune responses by the insertion of an immunosuppressive peptide CKS-17 (Haraguchi et al, Cell Immunol. 1992 May; 141 (2): 388-97) of retroviral origin in proteins major capsid of adenovirus, the inventors have discovered quite unexpectedly that the viruses obtained have a new tropism: these new viruses are capable of infecting cells lacking or deficient in CAR receptors, while retaining their tropism for CAR-rich cells. In addition, these new viruses, in addition to their ability to infect these different cell types, could be less immunogenic than their predecessors, due to the immunosuppressive nature of the ligand peptide CKS-17 inserted into the capsid of the virus.
  • CKS-17 immunosuppressive peptide CKS-17
  • the subject of the invention is an adenoviral vector intended to ensure the expression of a DNA sequence of interest in mammalian cells, characterized in that said vector comprises in at least the one of the DNA sequences coding for regions with low structural constraint of capsid proteins, at least one DNA sequence coding for a heterologous peptide comprising the motif - (W / R) X ⁇ X D -.
  • nucleic acid polynucleotide
  • DNA sequence DNA sequence
  • RNA sequence a nucleotide sequence
  • protein protein
  • peptide polypeptide
  • region with low structural stress is intended to denote a capsid protein coded by an adenoviral vector a region whose acid sequence amino does not affect the three-dimensional folding of the protein
  • the heterologous DNA sequence of the invention can be inserted into this region with low structural stress without deleting the amino acid sequence from this region, or it can be inserted after this sequence from this region with low structural stress has been partly or entirely deleted.
  • the sequence of the motif - (W / R) X ⁇ X D - is SEQ Lu N ° 3.
  • the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide is capable of binding to the receptor for the tumor growth factor ⁇ (TGF ⁇ R).
  • Type I and II receptors include a transmembrane domain, an extracellular region rich in cysteine, and an intra-cytoplasmic domain.
  • the type III receptor has a large extracellular domain, but has only a small cytoplasmic domain, it presents TGF ⁇ to the type II receptor, but plays no role in signaling.
  • the type II receptor binds TFG ⁇ , a change in conformation takes place which facilitates the recruitment of the type I receptor to form a heterodimer.
  • the type II receptor via serine threonine kinase activity, phosphorylates and activates the type I receptor initiating a signal transduction cascade, notably involving the phosphorylation of SMAD 2 and 3, and leading to nuclear transcription regulation events (Hâta et al, Exp Cell Res. 2001 Mar 10; 264 (l): ll l-6).
  • the type II receptor the main responsible for the binding of TGF ⁇ , has a wide distribution. In mice, this receptor is strongly expressed by skeletal muscles, lungs, heart and to a lesser extent by other organs (Lawler et al, Development 1994, 120: 165-175). In humans, this receptor is described as ubiquitous, and studies have mainly focused on the expression of these receptors in tumors.
  • the heterologous peptide as described in the present application is preferably capable of binding to the IL-type TGF ⁇ receptor
  • the TGF ⁇ R preferably TGF ⁇ R type II, to which the heterologous peptide as described in the present application is capable of binding may be present on the surface of mammalian cells, such as murine or human cells.
  • the heterologous peptide as described in the present application is capable of binding to human TGF ⁇ R type II of sequence SEQ ID No. 2 or of sequence identical to at least 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 or 99% with the sequence SEQ ID No. 2.
  • heterologous peptides of the present application which are capable of binding to the receptor for TGF ⁇ .
  • the TGF ⁇ receptor when the TGF ⁇ receptor is located on the surface of mammalian cells, a person skilled in the art will determine if the heterologous peptide of the present application is capable of binding to the TGF ⁇ receptor by considering the transduction efficiency of said cells. of mammals with the adenoviral vector according to the invention.
  • the adenoviral vector • of the invention when used to transduce mammalian cells deficient or lacking in CAR receptor (CAR cells ") in vitro or in vivo, it is assumed that the adenoviral vector of the invention is capable of efficiently transduce said cells when the transduction efficiency in vitro or in vivo is at least twice as high as that obtained when CAR " cells are transduced with an adenoviral vector not comprising the heterologous sequence described in the present application (see Example 2, “analysis of the infectious power of viruses”, “tests of infectivity of recombinant adenoviruses” for the calculation of the transduction efficiency).
  • adenoviral vector is intended to denote in the present application a vector derived from an adenovirus or from a virus associated with the adenovirus, such as in particular AAV, which is intended to ensure the expression of a sequence of DNA of interest in mammalian cells.
  • the adenoviral vector according to the invention is derived from an adeno-associated virus (AAV).
  • AAV adeno-associated virus
  • the AAV genome contains open reading frames encoding the Rep (replication) and Cap (capsid) proteins.
  • the nucleotide sequences flanking the coding regions of AAV are inverted terminal repeat (ITR) sequences, which contain palindroin sequences capable of folding to form hairpin structures functioning as primers during initiation. of DNA replication.
  • ITR sequences play a role in viral integration and packaging of viral nucleic acid in mature virions (Muzyczka, (1992) Curr. Top. Micro. Immunol. 158: 97-129).
  • the AAV capsids have an icosahedral symmetry and are about 20 to 24 nm in diameter. They are composed of three viral proteins (VP1 (87 Kd), VP2 (73 Kd) and VP3 (61Kd), Muzyczka, 1992).
  • the VP3 protein represents 90% of the total virion proteins; VP2 and VP1 are present at around 5% each.
  • the AAV virus has two modes of infection of a host cell.
  • "Helper” virus the AAV enters the lyric cycle, and the viral genome is transcribed, replicated and packaged in newly formed viral particles.
  • the AAV genome integrates as a provirus in a specific region of the genome of the host cell, by recombination between the AAV ITRs and sequences of the host cell. .
  • the specific targeting of AAV viral DNA occurs on the long arm of chromosome 19 (Rotin et al, (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2211-2215; Samulski et al., (1991) EMBO J. 10: 3941-3950). This particular feature of AAV reduces the possibility of insertional mutagenesis resulting from the random integration of viral DNA into the coding region of a host gene.
  • the AAV particle uses cellular receptors to bind and to infect a cell.
  • Recently identified receptors include the heparan sulfate proteoglycan receptor as the primary receptor, and either fibroblast growth factor (FGF) or the integrin ⁇ V ⁇ 5 as secondary receptors.
  • FGF fibroblast growth factor
  • the viral particle follows a receptor-mediated internalization process in clathrin-coated endocytosis cell vesicles.
  • the AAV vector has properties that make it unique for gene therapy; for example, AAV is not associated with known diseases and is generally non-pathogenic.
  • AAV integrates into the host chromosome in a site-specific manner (See eg, Kotin et al., (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. 87: 2211-2215 and Samulski et al., ( 1991) EMBO J. 10: 3941-3950).
  • AAV viral vectors are suitable for delivery of genes to target cells, they often have limited tropism for certain cell types.
  • attempts to modify the tropism have involved the introduction of a ligand peptide into the capsid.
  • a ligand peptide into the capsid.
  • Girod et al. (1999) Nature Med. 5: 1052-1056) introduced a peptide of 14 amino acids containing the RGD motif in a region of the AAV capsid of serotype 2 to modify tropism.
  • Others have added to the N-ter terminus of VP2 single chain fragments of variable regions of a monoclonal antibody directed against CD34 (Yang et al. (1998) Hum. Gene. Ther. 9: 1929-1937 ).
  • the adenoviral vector according to the invention is derived from an adenovirus.
  • Adenoviruses are eukaryotic DNA viruses that can be modified for the efficient delivery of nucleic acid to various types of mammalian cells. There are at least 49 serotypes among human strains.
  • the vector Ad is preferably a vector
  • Ad2 or a human Ad5 vector or an adenovirus of animal origin (international application WO 94/26914, published on 04/06/99, Rhône Poulenc Rorer).
  • Adenoviruses of animal origin which can be used in the present invention include adenoviruses of canine origin (Manhattan or A26 / 61 strain (ATCC VR-800), for example), bovine, murine (eg Mavl, Beard et al ,
  • the adenoviral vector is preferably defective for replication, i.e. it is not able to replicate autonomously in the mammalian cell.
  • the adenoviral genome is modified. Modification of the viral genome may include, but is not limited to, addition of a DNA segment, rearrangement of a DNA segment, deletion of a DNA segment, substitution of 'a segment of DNA, or the introduction of damaged DNA.
  • a segment of DNA can be as small as a nucleotide and as large as 36 Kbp (ie the approximate size of the adenoviral genome) or, alternatively, can correspond to the total amount which can be " packaged ”in an Ad virion (ie approximately 38 Kpb).
  • an adenoviral vector can be a cointegrate, i.e., the ligation of adenoviral sequences with other sequences, such as sequences from other viruses or from plasmids. Such modifications can be made using genetic manipulation techniques or by treatment with mutagens.
  • the virus which is defective for replication retains the sequences of its genome which are necessary for the packaging of the viral particles. Defective viruses, which have almost no viral genes, can also be used.
  • the replication-defective recombinant adenoviruses which are used in the present invention can be prepared according to any of the techniques known to those skilled in the art. They can be prepared by homologous recombination between the adenoviral genome and a plasmid which carries the DNA sequence of interest. Homologous recombination is carried out after cotransfection of the adenoviral genome and of the plasmid in Escherichia coli.
  • the recombinant genome obtained is transfected into the transcomplementing cell line which must preferably be: (1) transformable by these elements, and (2) contain the complementation sequences of the part of the genome deleted for obtaining defective adenovirus for replication, preferably in integrated form so as to avoid the risks of recombination.
  • transcomplementing cell lines which can be used include, but are not limited to, cell line 293 of human embryonic kidney (Graham et al, J Gen Virol. 1977 Jul; 36 (l): 59-74 ) which contains the left part of the Ad5 genome integrated into its genome, the line PER.C6 (Fallaux et al, Hum Gène Ther. 1998 Sep 1; 9 (13): 1909-17), and cell lines which are capable of complementing the functions E1 and E4.
  • the adenoviral cycle consists of an early phase and a late phase.
  • the El A region is transcribed and translated, which activates the transcription of the E1B, E2, E3 and E4 regions.
  • the transcription of the E2 region pe ⁇ net the synthesis of proteins necessary for viral replication, while the proteins of the E4 region allow the stopping of cellular protein synthesis, and favor the export of viral messengers to the cytoplasm.
  • the proteins of the E3 region set up blocking systems against the body's immune defenses (Benihoud et al, Cur. Op. In Biotechnology 1999, 10: 255-260; Russel et al, 2000).
  • LTU Long Term Evolution
  • MLP Major Late Promotor
  • adenoviral genome As an example of modification of the adenoviral genome to make the adenoviral vector deficient for replication, there may be mentioned, but not limited to, the elimination of the E1 region, coding for transcription factors essential for the initiation of the viral cycle. . This deletion therefore prevents the virus from replicating autonomously and makes it possible to insert a transgene of interest (up to 5.5 kb) without exceeding the critical size of packaging of the viral genome (105% of the genome, or 38 kb) .
  • An additional deletion in the E3 region which is not essential for the viral cycle, makes it possible to increase the cloning capacity to 7.5 kb.
  • To produce these recombinant ⁇ E1 ⁇ E3 vectors it is necessary to use cell lines (lines 293 or 911) transcomplementing the El region (Benihoud et al, 1999, Russel et al, 2000).
  • Such ⁇ E1 ⁇ E3 vectors which can be used in the present invention, have a certain number of advantages. They infect both quiescent and dividing cells. They can be produced at high titers, of the order of 10 11 to 10 12 pfu. l "1 (plaque forming unit), enabling gene transfers in vivo.
  • the genome of the adenoviral vectors remains in episomal form, reducing the risk of insertional mutagenesis. It should be noted, however, that this leads to a progressive loss of expression of the transgene in dividing tissues.
  • a second drawback stems from the fact that certain cells are capable in vivo of providing an activity called "El -like" which, by mimicking the function of the El region, induces the transcription of the E2 region and leads to the replication of the adenoviral genome.
  • This E1 activity is responsible for the neosynthesis of early and late viral proteins potentially immunogenic in the host.
  • These vectors are also capable of inducing a strong immune response in the host. We observe not only a cell type response (cytotoxic and helper Lp) which rapidly eliminates the cells expressing the transgene of interest, but also a humoral type response (neutralizing Ab) which renders any subsequent re-administration of the vector ineffective.
  • the adenoviral vector can for example comprise a deletion in the regions E1 and E4.
  • Such vectors are described in international patent applications WO 95/02697 (published on 01/26/1995, Rhône Poulenc Rorer) and WO 96/22378 (published on 03/10/2000, Rhône Poulenc Rorer).
  • DNA sequence of interest expressed in mammalian cells is intended to denote a DNA sequence which, when it is either transcribed, or transcribed and then translated, into a molecule of interest which can either be an RNA, such as in particular a ribozyme, an antisense RNA or a siRNA, or a protein, makes it possible to obtain a phenotypic change of said mammalian cells.
  • RNA such as in particular a ribozyme, an antisense RNA or a siRNA, or a protein
  • SiRNAs or small interfering RNAs, are now well known to those skilled in the art and are described in the literature (see for example Shi Y., Trends Genêt. 2003 Jan; 19 (l): 9-12 ).
  • the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide is an immunosuppressant peptide of retrovirus.
  • immunosuppressive retrovirus peptide is intended to denote a peptide coded by the genome of the retrovirus which exerts an immunosuppressive action, that is to say which decreases or suppresses the host's immune response, the host possibly being the cells that the retrovirus infects.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the residues Xi and X 2 are chosen, independently of one another, from the neutral residues A, V, L, I, G , S and T.
  • the residue Xi is G and the residue X 2 is L.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide contains at most 24 amino acid residues.
  • the heterologous peptide contains between 4 and 20 amino acid residues. More preferably, the heterologous peptide contains between 7 and 18 amino acid residues. Most preferably, the heterologous peptide contains 17 amino acid residues.
  • the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the immunosuppressive peptide of retrovirus is the peptide CKS-17 of sequence SEQ ID No 1 or any peptide of sequence identical to at least about 60% to said sequence SEQ ID No. l.
  • the retrovirus immunosuppressive peptide is any peptide of sequence identical to at least about 64, 70, 76, 82, 88, 94% to said sequence SEQ ID No. 1.
  • the peptide CKS-17 of sequence SEQ ID No. 1 is a synthetic peptide homologous to a highly conserved region of the retroviral transmembrane protein. It exerts an immunosuppressive action which results in an inhibition of the production, in vitro, in particular of interleukin 1, interleukin 2 and interferon ⁇ by the lymphocytes and the murine monocytes (Haraguchi et al, Cell Lnmunol. 1992 May ; 141 (2): 388-97).
  • the DNA sequence coding for the heterologous peptide according to the invention can be inserted into at least one of the sequences of the adenoviral vector coding for an adenovirus capsid protein in regions with low stress structural, among which there may be mentioned, but limited to, the regions with low structural stress of the hexon, of the fiber or of the base of the penton, of the pVL protein pVLII or pIX.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, the fiber or the base of penton, the protein pVI, pVIII or pLX .
  • the DNA sequence coding for the heterologous peptide can be included at least in one of the sequences coding for regions, with low structural stress of capsid proteins.
  • the DNA sequence coding for the heterologous peptide of the invention is inserted into a single region with low structural stress. It can also be inserted into at least two regions with different low structural stresses of the same capsid protein or of two or more different capsid proteins.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein is deleted or partially deleted, and the DNA sequence encoding the heterologous peptide is inserted into the deletion site.
  • the DNA coding for the region with low structural stress should be entirely or partially deleted, in particular as a function of the heterologous peptide of the invention (size and three-dimensional structure of the heterologous peptide) and of the region with low stress. structural.
  • a region with low structural stress of a capsid protein encoded by the adenoviral vector there may be mentioned, but not limited to, a hypervariable region of the penton which makes from 19 (Ad12) to 82 amino acids (Ad2 and
  • Ad5 according to serotypes. This region contains an RGD motif at the apex of two alpha helices. We can also cite the HI loop of the fiber, or the seven hypervariable regions (HVR1 to HVR7) of the hexon.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region 5 (HVR5). Even more preferably, the DNA encoding the hypervariable region 5 (HVR5) is entirely deleted.
  • the adenoviral vector is characterized in that when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop.
  • the HI loop is deleted or partially deleted.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide further comprises at least one adapter located in N-ter or in C-ter.
  • adapter is intended to denote, in the present application, an amino acid or an amino acid sequence located in N-ter or in C-ter of the heterologous peptide which makes it possible to obtain correct three-dimensional folding of the amino acid sequence of the protein of capsid comprising in at least one of its regions with low structural stress the heterologous peptide according to the invention.
  • the adapter is an amino acid sequence
  • this can include 1 to 5 amino acids, preferably 3 amino acids.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide comprises an adapter located in N-ter and an adapter located in C-ter.
  • the adapters are the amino acid G (Glycine) in N-ter of the heterologous peptide and the amino acids LGG (Leucine-Glycine-Glycine) in C-ter of the heterologous peptide.
  • the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the DNA sequence of interest is linked in an operational manner to expression control sequences.
  • the expression control sequences are intended to denote the expression of the transcription and translation control sequences. Such sequences are well known and used by those skilled in the art. It is regulatory DNA sequences, such as promoters, enhancers, terminators and the like, that allow expression. of a DNA sequence of interest in a host cell. The expression of the DNA sequence of interest can be carried out under the control of any promoter / enhancer known to those skilled in the art, provided that these regulatory elements are functional in the chosen target cell for expression. Promoters that can be used to control expression of the transgene include, but are not limited to, the CMV promoter, the SV40 promoter (Benoist & Chambon, Nature.
  • the expression "operably linked to” means that the DNA sequence of interest and the expression control sequences are related to each other in a way that allows them to function as desired.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence of interest codes for an anti-angiogenic factor, thymidine kinase, the p53 protein, a transgene involved in a muscular disease, the gene coding for the transmembrane regulator involved in cystic fibrosis
  • the anti-angiogenic factor is angiostatin or any other fragment of plasminogen, endostatin, canstatin, angiotensinogen or any other fragment derived from angiotensinogen.
  • the transgene involved in a muscular disease codes for dystrophin.
  • this protein can also comprise on the N-ter side a “signal” sequence of secretion of the protein also expressed by the DNA sequence of interest.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence E1 of the adenoviral vector is modified so as to allow replication of said vector only in tumor cells.
  • the modification can consist, for example, of a substitution or a total or partial deletion of the E1 DNA sequence.
  • a modification of the E1 DNA sequence of the vector or of the adenoviral genome is well known to those skilled in the art. , and is described in particular in Barnes MN et al, Mol Cancer Ther. 2002 Apr; l (6): 435-9. Review; Lamfers ML et al, Cancer Res. 2002 Oct
  • the adenoviral vectors obtained are capable of infecting tumor cells.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that it exhibits a tropism for cells deficient or lacking in receptors common to Coxsackieviru ' s B3 and to adenovirus (CAR receptors).
  • CAR cells will be designated " mammalian cells lacking or deficient in CAR receptors. Conversely, cells which are not lacking or deficient in CAR receptors will be designated as CAR + cells.
  • CAR cells Examples of mammalian cells lacking or deficient in CAR receptor (CAR cells ”) include, without limitation, tumor cells, such as glioma cells, melanoma, carcinoma, cancer of the lung, of the uterus, breast or ovary, prostate tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle, smooth muscle or myocardial cells.
  • tumor cells such as glioma cells, melanoma, carcinoma, cancer of the lung, of the uterus, breast or ovary, prostate tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle, smooth muscle or myocardial cells.
  • CAR cells As examples of mammalian cell lines lacking or deficient in CAR receptors (CAR cells " ), mention may be made, but not limited to, the lines CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 and C2C12.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that it also comprises one or more modifications, which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary adenovirus receptors.
  • the adenoviral vector of the invention if it is capable of binding to TGFR located on the surface of mammalian cells, retains its ability to infect CAR + cells.
  • the receptors with which the wild-type adenovirus is capable of interacting will be designated as primary adenovirus receptors.
  • Such receptors are generally present on the surface of mammalian cells, but they can also be present in solution in recombinant soluble form.
  • primary adenovirus receptors mention may be made of essential primary receptors such as the CAR receptor, heparan sulfate and the integrins!
  • the modification which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary receptors can be of all types insofar as the adenoviral vector according to the invention modified in this way has a preferential tropism for CAR cells - and little or no tropism for CAR + cells.
  • the modification which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary receptors of the adenovirus can consist in the ablation of the adeno viral fiber.
  • the modification can also consist in replacing the C-te ⁇ ninale part of the fiber by a targeting ligand however comprising a trimerization motif, in order to preserve the integrity of the viral capsid.
  • the modification can also be based on the mutagenesis of the fiber residues involved in the interactions with CAR.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification in at least one of the DNA sequences coding for the capsid proteins allows them to have a reduced or eliminated interaction with at least one of primary adenovirus receptors, is a deletion of the RGD motif present in the base of the penton.
  • the modification is inspired by the existence of different adenoviral serotypes which differ in the size of the fiber and their Ability to link or not the RAC.
  • Ad3 adenoviral serotype which differ in the size of the fiber and their Ability to link or not the RAC.
  • an Ad5 vector can be pseudotyped by an Ad3 fiber (Vigne et al.,. Gene Ther. 2003, 10: 153-62).
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification consists in the substitution of the DNA sequence coding for the adenoviral fiber of a given serotype by the DNA sequence coding for an adenoviral fiber of another serotype.
  • the Ad5 fiber is replaced by the Ad3 fiber.
  • the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification consists in the substitution of the Ad5 fiber by the Ad3 fiber and in a deletion of the RGD motif present in the base of the penton.
  • the subject of the invention is a method for obtaining infectious adenoviral particles in production cells, said method comprising a step of transformation of said production cells by the adenoviral vector according to the present invention.
  • adenoviral particle adenoviral particle
  • virion adenovirus
  • production cell is intended to denote in the present application any cell which makes it possible to obtain infectious adenoviral particles when it is transformed by the adenoviral vector of the invention.
  • the cells producing infectious adenoviral particles, of the present application are the cells which provide the complementation functions (viral proteins) which are absent from the vector. adenovirus.
  • complementation functions viral proteins
  • transcomplementation cells are described above.
  • the subject of the invention is also the infectious adenoviral particles obtained by the method of production according to the present invention.
  • the subject of the invention is a method of modifying the tropism of an adenoviral vector, comprising the insertion, in at least one of the DNA sequences coding for regions with low structural stress of proteins of capsid, of at least one DNA sequence coding for a heterologous peptide according to the invention.
  • the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the insertion step is preceded by a deletion step of all or part of the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein.
  • the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, fiber or base of penton, protein pVI, pVIII or pIX.
  • the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that, when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region 5 (HVR5) .
  • HVR5 hypervariable region 5
  • the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the DNA sequence coding for the hypervariable region 5 (HV 5) is deleted.
  • the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that, when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop.
  • the method for modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide according to the invention also comprises at least one adapter located in N-ter or in C- b.
  • the method for modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide as defined in any one of claims 1 to 6 comprises an adapter located in N- ter and an adapter located in C-ter.
  • the subject of the invention is an in vitro method allowing preferential expression of a DNA sequence of interest in a target mammalian cell comprising bringing said cell into contact with infectious adenoviral particles according to the invention, or with the adenoviral vector according to the invention or obtained according to the method of modification of the tropism according to the invention.
  • the in vitro method according to the present invention is characterized in that the mammalian target cell is deficient or lacking in CAR receptors.
  • the in vitro method according to the present invention is characterized in that the cell deficient or lacking in CAR receptors comes from a cell line chosen from the CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10 lines, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 and C2C12.
  • the subject of the invention is a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising an adenoviral vector according to the present invention and an appropriate pharmaceutical excipient.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention can be manufactured according to various methods well known to those skilled in the art, depending on the mode of administration; this mode of administration includes administration. systemic and localized administration (such as for example aerosol administration, instillation, and oral administration).
  • systemic administration injection is preferred, for example subcutaneous, intradermal, intramuscular, intravenous, intraperitoneal, intrathecal, intracardiac (such as for example pericardial), intratumoral, intravaginal, intrapulmonary, intranasal, intratracheal, intravascular, intraarterial , intracoronary, or intracerebroventricular.
  • Intramuscular or intratumoral injection is a preferred mode of administration.
  • the administration can be carried out in a single dose or in a repeated dose one or more times after a determined time interval.
  • composition according to the invention can be supplied in various forms, in particular in liquid form (for example aqueous).
  • composition according to the invention also comprises an acceptable pharmaceutical excipient for the administration of the adenoviral vector according to the invention to a human or animal body.
  • the excipient is preferably suitable for injection or is a non-toxic diluent for the human or animal organism at the dosage and the concentration used (see for example Remington's
  • composition is preferably isotonic, hypotonic or weakly hypertonic, and has a relatively weak force, such as for example that of a sucrose solution.
  • it may contain any suitable solvent liquids, aqueous or partially aqueous, comprising sterile, pyrogen-free water, a dispersion medium, a coating suspension, and their equivalents, or diluents (for example Tris buffer -HCl, acetate, phosphate), emulsifiers, solubilizers, emulsifiers, or adjuvants.
  • diluents for example Tris buffer -HCl, acetate, phosphate
  • emulsifiers solubilizers, emulsifiers, or adjuvants.
  • the pH of the pharmaceutical composition is appropriately adjusted.
  • composition injectable, isotonic saline solutions which are preferably buffered at physiological pH (such as saline solutions with phosphate buffer, Tris buffer, mannitol, dextrose, glycerol containing or not containing proteins such as human serum albumin) .
  • diluents As representative examples of diluents, mention may be made of the buffer containing sucrose (for example 1M sucrose, 150 mM NaCl, ImM M9CI25 54 mg / L Tween 80, 10 mM Tris pH 8.5) and the buffer containing mannitol (for example 10 mg / ml mannitol, 1 mg / ml HSA, 20 mM Tris pH 7.2 and 150 mM NaCl).
  • sucrose for example 1M sucrose, 150 mM NaCl, ImM M9CI25 54 mg / L Tween 80, 10 mM Tris pH 8.5
  • mannitol for example 10 mg / ml mannitol, 1 mg / ml HSA, 20 mM Tris pH 7.2 and 150 mM NaCl.
  • the pharmaceutical composition according to the invention can comprise one or more stabilizing solutions such as lipids (cationic lipids, liposomes), nuclease inhibitors, hydrogels, hyaluronidase, collagenase, polymers, chelating agents. , so as to prevent degradation of the adenoviral vector in the human or animal body and / or to improve administration to the host cell.
  • the composition may also include substances capable of facilitating the transfer of genes for specific applications, such as a polylysine and lactose gel complex to facilitate administration by the intraarterial route (Midoux et al., Nucleic Acid Res. 21 (1993), 871-878).
  • the pharmaceutical composition according to the invention is intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors.
  • the subject of the invention is the use of the adenoviral vector according to the present invention for the manufacture of a medicament.
  • the use according to the invention is characterized in that the medicament is intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors.
  • the drug is intended to target CAR cells " which have an abnormality compared to the same healthy CAR cells " .
  • the anomaly may be a different phenotype of the cell CAR "healthy example following the dysfunction of the expression of a gene (overexpression, underexpression, nonexpression ).
  • CAR CAR receptors
  • the use according to the invention is characterized in that the mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors are tumor cells, such as glioma, melanoma, carcinoma, lung cancer cells, uterus, breast or ovary, prostate tumor, bladder tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle or myocardium.
  • tumor cells such as glioma, melanoma, carcinoma, lung cancer cells, uterus, breast or ovary, prostate tumor, bladder tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle or myocardium.
  • the adenoviral vector according to the invention, and the medicament which is derived therefrom, is intended to prevent or to treat any disease present following an abnormality of the CAR cells " , such as for example, but not limited to, a cancer, lung disease, a disease related to a dysfunction of the immune system or muscle disease.
  • the use according to 1 invention is characterized in that the medicament is intended for preventing or treating a subject suffering from breast, uterus, prostate, lung, skin, ovary, colorectal cancer, leukemia, cystic fibrosis or myopathy.
  • the subject of the invention is a recombinant adenoviral capsid protein comprising the insertion into at least one region with low structural stress of at least one heterologous peptide as defined in the present application.
  • the invention relates to a mammalian cell transformed with an adenoviral vector according to the present invention.
  • the subject of the invention is a method of treatment of a subject suffering from a disease present following an abnormality of CAR cells " , said method, comprising the administration to said subject of the adenoviral vector according to the invention, infectious adenoviral particles according to the invention or the pharmaceutical composition according to the invention.
  • said disease is cancer of the breast, uterus, prostate, lung, skin, ovary, colorectal cancer, leukemia, cystic fibrosis or myopathy.
  • Figure 1 Structure of the adenoviral capsid.
  • the right part corresponding to the enlargement of the penton, indicates the areas of interaction with cellular receptors.
  • Figure 2 Organization of the adenoviral genome.
  • the two black boxes at the ends represent the LTRs.
  • the early genes are designated by the letter E for Early, and the late gene by the letter L for Late.
  • Figure 3 Modification of the hexon of a recombinant adenovirus by double homologous recombination in E. colL
  • Figure 4 Analysis of the infectious power of recombinant adenoviruses for ⁇ -galactosidase, with wild capsid (AE18) or modified in hexon (SE2) by insertion of the peptide CKS-17.
  • CAR + (Hela) or CAR " (L929) cells are infected at different MOIs.
  • the expression of ⁇ -galactosidase in transduced cells is evaluated by colorimetry, after fixation of the cells, or quantified on cell lysates by luminometry (activity ⁇ -Gal in RLU. ⁇ g "1 protein).
  • FIG. 5 Specific binding of the SE2 virus on the TGF ⁇ RII.
  • Figure 6 Biochemical characterization of soluble receptors.
  • FIG. 7 Purified TGF ⁇ RII-Fc protein.
  • FIG. 8 Capacity of the SE2 virus [Hexon / CKS-17] at infect kidney tumor cells.
  • the primary culture Aury (RCC) is infected with different MEs.
  • the expression of ⁇ -galactosidase is evaluated, after fixation of the cells, by colorimetry, or quantified on cell lysates by luminometry (RLU. ⁇ g "1 of proteins).
  • Figure 9 Expression of primary Ad5 receptors and TGF ⁇ RII on the surface of different lines.
  • the level of receptor expression (integrins ⁇ V, ⁇ 3 , ⁇ , ⁇ 5 , TGF ⁇ RII and CAR) is analyzed, by flow cytometry, after labeling the cells with anti-receptor Ab (CAR and Integrins) coupled to FITC, or biotinylated TGF ⁇ (TGF ⁇ RII).
  • Figure 10 Ability of recombinant capsid modified (SE2) or wild type (AE18) Ad to infect tumors in vivo.
  • L6 and C2C12 cells are infected at different MOIs.
  • the expression of ⁇ -galactosidase in the transduced cells is evaluated, after fixation, by colorimetry or quantified on cell lysates by luminometry (RLU. ⁇ g "1 ).
  • Figure 12 Infectious power of different recombinant Ad mutants for the LacZ gene. Hela and L929 cells are infected at different MOIs by the viruses [Hexon / CKS-17] AE95SE2 and SE2, and the control viruses AE95 and AE18.
  • the expression of ⁇ -galactosidase in transduced cells is evaluated on whole cells by X-gal staining
  • Figure 13 Modification of the capsid proteins allowing the natural interactions between Ad5 and its receptors to be broken.
  • the SE2 virus [Hexon / CKS-17] has been modified in order to delete the RGD motif from the base of the penton and / or pseudotyped by the Ad3 fiber.
  • the human TGF- ⁇ type II receptor and that of the CAR receptor cDNAs were provided respectively by Dr X.-F. Wong (Duke University, USA) and Dr. E. Vigne (Aventis, Vitry).
  • SE17 this plasmid, derived from pCEP4 (Invitrogen), has the cDNA sequence coding for the constant part (Fc) of murine immunoglobulins of the IgG1 type, cloned under the control of the immediate early promoter of the cytomegalovirus (CMV) and of the late polyadenylation site of the virus SV40. This vector is used to construct soluble receptors.
  • Fc constant part of murine immunoglobulins of the IgG1 type
  • pCA350 this vector, developed in the laboratory, carries the kanamycin resistance gene (Km R ), a multiple cloning site as well as the left part (5 ') of the genome of the human adenovirus type 5 (Ad 5 ), from 1TTR 5 'to the pIX gene.
  • Km R kanamycin resistance gene
  • Ad 5 human adenovirus type 5
  • the E1 region (position 382 to 3513 of Ad5) is eliminated to allow the insertion of an expression cassette.
  • the origin of R6K ⁇ conditional replication restricts replication of this plasmid to E. coli bacteria expressing the pir (pir + ) gene.
  • this plasmid contains the sequences 19244 to 19643 and 19686 to 20084 of PAd5 which border the hypervariable region No. 5 (HVR5) of the hexon. Between these sequences is inserted the sequence of the retroviral peptide CKS-17.
  • This plasmid shuttle also includes the origin of replication colEl, the kanamycin resistance gene (Km R ) and the sacB gene, the product of which metabolizes sucrose into a compound toxic to E. coli (Vigne & al., 1999).
  • pOSE1700 this vector contains the tetracycline resistance gene (Tet R ), the origin of replication RK2 and the right part (3 ') of the genome of Ad 5, of the sequence from pLX to 1TTR 3' ( Dr. J.-J. Robert, Aventis). It also has a 2kb deletion in the E3 region.
  • the pLX sequence allows homologous recombination between the shuttle vector pCA350 and the vector ⁇ OSE1700.
  • pAd This new plasmid.
  • AE18c episome containing the genome of Ad 5 ⁇ E1 ⁇ E3, in which the lacZ gene is cloned in place of the El region under the control of the “immediate early” promoter of the cytomegalovirus (CMV) and of the late polyadenylation signal of the SV40 virus. It contains a tetracycline resistance marker (Tet R ) (Vigne et al,
  • SE2c episome identical to AE18, modified by homologous recombination to insert the retroviral peptide CKS-17 into the HVR5 region of the hexon.
  • AE74c, DB6c and AE95c are adenoviral episomes derived from AE18c. They respectively contain a deletion of the RGD motif from the base of the penton, the replacement of the Ad5 fiber by the Ad3 fiber, or these two modifications combined (collaboration with Dr E. Vigne, Aventis, Vitry). Recombinant adenoviruses:
  • AE18 and SE2 are ⁇ E1 ⁇ E3 viruses obtained from the AE18c and SE2c episomes.
  • SE2 contains the retroviral peptide CKS-17 inserted into the hexon. The experiments presented below were carried out using different stocks of AEl ⁇ (2 stocks) and SE2 (4 stocks).
  • the oligonucleotides framing the cDNAs of the TGF ⁇ RII and CAR receptors were synthesized and then purified by HPLC (ESGS, Evry). Their use in PCR reactions makes it possible to obtain sequences coding for the extracellular domain of receptors.
  • SE50A SEQ IDN ° 4 TGF ⁇ R ⁇ TGF ⁇ RH Human SE50B: SEQ IDN ° 5 Extra-cellular domain
  • SE51A SEQ IDN O 6
  • CAR CAR Human SE51B SEQ ⁇ DN ° 7 Extra-cellular domain
  • oligonucleotides present, at the start of the sequence, a unique enzyme restriction site (underlined) which facilitates the cloning of the amplified fragment in the expression vector SE17.
  • Oligonucleotide Nucleotide sequence Targeted sequence CMVGi SEQ ID N ° 8 Promoter CMV SE17A SEQ IDN ° 9 Start sequence Fc IgG IgGASl SEQ ID N ° 10 Fc IgG
  • XLl blue strain of E. coli not expressing the DNA repair enzyme RecA (RecA " ), used for the cloning of expression vectors, and the amplification of shuttle plasmids which have the col ⁇ l origin.
  • Texl E. coli recA " , expressing the pir protein (Pir + ), which allows the replication of shuttle plasmids which have the R6K ⁇ origin.
  • G4977 E.coli recA, not expressing polA (Pol T), which does not allow replication of plasmids having the col ⁇ l origin. It is used for homologous recombination steps during the construction of adenoviral episomes (pAd).
  • JM83 E.coli recA, Pir " , which does not allow replication of the plasmids having the R6K ⁇ origin. It is used for the homologous recombination step during the construction of the pAds.
  • the cells were cultured in RPMI 1640 medium, Minimum Eagle Medium (MEM), Dubelcco's MEM (DMEM) or F12 (HAM) supplemented with 10% fetal calf serum (LifeTechnologies TM), or as recommended by ATCC or ECACC.
  • MEM Minimum Eagle Medium
  • DMEM Dubelcco's MEM
  • HAM F12
  • ATCC American Type Culture Collection
  • Cells 293 line derived from human embryonic kidney cells modified by the insertion of DNA fragments (position 1 to 4344) from Ad
  • 911 cells line derived from human embryonic retinoblasts modified by transfection of a DNA fragment containing regions 79 to 5789 of the Ad 5 genome. This line is therefore also capable of producing the proteins of the El region (Benihoud and al, 1996).
  • HeLa cells line from a human tumor of the cervix used for the production of recombinant proteins.
  • Human TGF / 3RII recombinant protein formed from the 159 amino acids of the extracellular domain of the type II receptor to TGF- / 31 (Lin & al., 1992). The protein contains 136 amino acids, after cleavage of 23 a. at. constituting the signal peptide (R&D Systems).
  • TGF ⁇ RII-Fc and CAR ' Fc Construction of soluble receptors: TGF ⁇ RII-Fc and CAR ' Fc:
  • the sequences corresponding to the extra-cellular domains of the TGF ⁇ RII, or of the CAR receptor were amplified using different oligonucleotides (0.5 ⁇ M) (cf. table example 1, "oligonucleotides", “Amplification of the receptor extracellular domain”) by 30 PCR cycles (denaturation 94 ° C, pairing 60 ° C, elongation 72 ° C) with 1U of DNA polymerase (DyNAzyme EXT, Finnzymes) in the presence of 0.2 mM dNTP, MgCl 2 l, 5mM. The 1st PCR cycle is paired at 50 ° C. These PCRs were produced from plasmids containing the complete TGF ⁇ RII sequence or that of the extracellular domain of CAR.
  • the vector containing the Fc sequence of the murine IgG1s in the CMV-polyA expression cassette is linearized by the restriction enzymes Bam HI and Xho I (1U / ⁇ g of DNA).
  • the vector is then dephosphorylated by calf intestinal phosphatase (CLP lOU / reaction) in order to prevent its recircularization and to promote ligation with the digested PCR fragment.
  • CLP lOU / reaction calf intestinal phosphatase
  • the strip corresponding to the linearized vector is cut to avoid contamination by the circular vector.
  • the plasmid DNA is purified (QlAquick Gel Extraction, Qiagen) then analyzed and quantified after electrophoresis on agarose gel.
  • the corresponding PCR fragment is ligated with the linearized plasmid SE17 (Amp R ), overnight at 16 ° C with a unit of phage T4 DNA ligase (Biolabs) in the presence of ATP 1 WMO.
  • An aliquot of the ligations is introduced into XL1 -Blue bacteria by electroporation (25 ⁇ F, 200 ⁇ , 12.5 kv / cm 2 ). After a one hour incubation at 37 ° C with shaking, permitting the expression of the ampicillin resistance marker, the bacteria are spread on Luria Bernati medium (LB) supplemented with ampicillin (LB-Ampi 50 ⁇ g / ml) and incubated overnight at 37 ° C. Screening of transformants:
  • the bacterial colonies obtained are amplified overnight at 37 ° C. with stirring in LB-Ampi medium (50 ⁇ g / ml).
  • the plasmid DNA is prepared from the bacterial cultures by alkaline lysis followed by purification on an ion-exchange column fixing the DNA (Kit Wizard Plus SV minipreps, Promega).
  • the plasmids obtained are analyzed by enzymatic digestion (framing and orientation) to verify the insertion of the fragment.
  • two recombinant plasmids are amplified in LB-Ampi medium overnight at 37 ° C. with stirring.
  • the DNA is extracted by alkaline lysis followed by purification on an ion exchange column (Qiafilter Plasmid midi kit,
  • the concentration and the purity of the preparation are determined by measuring the absorbance at 260nm and 280nm.
  • the recombinant plasmids are checked by enzymatic digestion then by sequencing using oligonucleotides (ESGS, Evry).
  • the expression cassette [CMV-antagonist-polyA] is isolated from the expression plasmid (SE17 containing CAR ' Fc or TGF ⁇ RII-Fc) on agarose gel, then eluted following protocol
  • the shuttle vector pCA350 (Km R ) is linearized between ITR- ⁇ and the pIX sequence by the same enzymes, then dephosphorylated.
  • An aliquot of the DNA corresponding to the purified expression cassette [CMV-PCR product-polyA] is ligated with the shuttle vector.
  • the ligation is introduced by electroporation into Texl bacteria. After an incubation of hi at 37 ° C allowing expression of resistance to kanamycin, the bacteria are spread on an LB-Kanamycin dish (LB-K 50 ⁇ g / ml) and incubated at 37 ° C overnight.
  • the screening of the transformants and the quantitative preparation of the DNA of the shuttle plasmid are carried out in an identical manner to the expression vectors, only the selection medium used varies (LB-Km 50 ⁇ g / ml).
  • the selection medium used varies (LB-Km 50 ⁇ g / ml).
  • oligonucleotides “sequencing or PCR analysis of expression vectors”) is carried out directly on an isolated colony or on plasmid DNA.
  • the oligonucleotides used surround the cloning site and thus make it possible to identify the clones having inserted the expression cassette in the orientation corresponding to its transcription from 1TTR 5 ′ to pLX.
  • a first rapid method uses simple homologous recombination but only allows modification of the 5 ′ part of the Ad genome, which contains the transgene (JJ. Robert, Aventis).
  • the second, longer method makes it possible to modify by homologous double recombination any sequence of the Ad genome (J. Crouzet, Aventis).
  • the plasmid pOSE1700 a resistant tetracycline, coding for the right part (pIX to 1TTR 3 ′) of the Ad 5 genome is introduced by thermal shock into JM83 bacteria. After an incubation of hi at 37 ° C allowing the expression of resistance to tetracycline, the bacteria are spread on LB-Tet dishes (12 ⁇ g / ml) and incubated overnight at 37 ° C. An isolated colony is amplified to prepare competent bacteria [JM83 + pOSE1700].
  • the Tet R adenoviral episomes (AE74, DB6 or AE95) are introduced by thermal shock into competent bacteria G4977. After one hour of incubation in Luria Bernati medium (LB) with shaking at 37 ° C allowing expression of resistance to tetracycline, the bacteria are spread on LB-tetracycline (12 ⁇ g / ml) and incubated overnight at 37 ° vs. An isolated colony (containing the adenoviral episome) is amplified to prepare competent bacteria.
  • Luria Bernati medium LB
  • An isolated colony (containing the adenoviral episome) is amplified to prepare competent bacteria.
  • the shuttle plasmid derived from pCA350 (Km) is introduced, by thermal shock, into the competent bacteria [JM83 + pOSE1700]. After 1 hour of incubation at 37 ° C. allowing the expression of the markers of resistance to kanamycin and to tetracycline, the bacteria are amplified in LB-Tet-Km medium (respectively 12 ⁇ g / ml and 50 ⁇ g / ml) overnight at 37 ° C with stirring.
  • the bacteria Tet R Km R having thus achieved homologous recombination (at the level of the sequence coding for pLX) between the genome of the shuttle plasmid and the recombination vector pOSE1700 are thus selected.
  • This event allows the emergence of a 3rd plasmid pAd, encoding an adenovirus genome containing the expression cassette for the transgene of interest.
  • the non-incorporated shuttle vectors are incapable of replicating in the chosen bacterial strain while kanamycin makes it possible to eliminate the unprocessed bacteria [JM83 + pOSE1700].
  • the DNA of the pAds is prepared from bacterial cultures by the alkaline lysis technique followed by phenol-chloroform extraction, the size of the plasmids making purification on the ion exchange column ineffective.
  • the shuttle plasmid pSE2 containing the peptide CKS-17 in hexon, is introduced by thermal shock into competent bacteria [G4977 + adenoviral episome Tet R ]. After an incubation of one hour allowing the expression of genes for resistance to antibiotics, the bacteria are spread on LB-Tet-Km medium in order to select the Tet R Km R bacteria containing the co-integrate (adenoviral episome in which the shuttle plasmid is inserted by homologous recombination) (cf. FIG. 3).
  • the shuttle plasmid pSE2 containing the peptide CKS-17 in hexon
  • the episomal DNA is prepared by alkaline lysis, followed by phenol-chloroform extraction (the size of the episomes makes the use of ion exchange columns ineffective). The integration of the plasmid into the episome (co-integrate step) is verified by enzymatic digestion.
  • the colonies containing the co-integrate are cultured in LB-Tet medium.
  • the bacteria are spread on LB-Tet medium containing 5% sucrose which makes it possible to select the bacteria having eliminated the sacB gene after a new homologous recombination in the co-integrate at the level of the modified region of the genome.
  • the cointegrate can be resolved in two ways to give: - either the initial adenoviral episome, - or the adenoviral episome containing the new nucleotide sequence inserted into the adenoviral genome (see Figure 4).
  • the identification of the colonies having the recombinant episome is made by PCR amplification (94 ° C, 50 ° C, 72 ° C) with 1.25 units of Extrapol II (Eurobio) in the presence of 0.2 mM dNTP, MgCl 2 l, 5 mM and 0.5 ⁇ M of oligonucleotides, directly from an isolated colony.
  • the recombinant episomes are extracted by alkaline lysis from cultures of different clones and then analyzed by enzymatic digestion or PCR. - Amplification of the recombinant adenoviral episome:
  • the recombinant adenoviral episome (pAd) is introduced into Top10 competent bacteria by electroporation (25 ⁇ F, 200 ⁇ , 12.5kv / cm 2 ). These bacteria, being deficient in repair by homologous recombination, allow stable propagation of the recombinant adenoviral episome. After a one hour incubation at 37 ° C with shaking, during which the antibiotic resistance markers are expressed, the bacteria are spread on LB + antibiotic medium and incubated overnight at 37 ° C. After amplification of 2 bacterial colonies, the recombinant episomes (pAd) are analyzed by enzymatic digestion or by PCR in order to confirm their structure.
  • a colony containing the recombinant adenoviral genome is then amplified in 500 ml of ad hoc medium overnight at 37 ° C. with stirring.
  • DNA is extracted in three stages. It is released from the bacteria by alkaline lysis, rid of the bacterial genome by treatment with exonuclease III and finally purified on an ion exchange column (Large-Construct Kit, Qiagen). Its concentration and purity are determined by measuring the absorbance at 260nm and 280nm. The structure of pAd is verified by enzymatic digestion.
  • the recombinant adenoviral genome is released from the episome (pAd) by enzymatic digestion (Pac I) and purified by phenol-chloroform extraction.
  • This DNA (5 to 10 ⁇ g) is introduced into 293 cells by lipofection (Effectene, Qiagen) then, after 24 hours, the medium is changed. When the cells round off and take off (cytopathic effect due to the virus about 8 days after transfection), they are harvested and then lysed by freeze / thaw cycles thus allowing the release of the virus. After centrifugation to remove the cellular debris, the supernatant containing the virus is recovered.
  • the viruses are amplified on 293 cells until a satisfactory viral titer is obtained (10 10 pV.ml " 1 ). Then, 293 cells (approximately 5.10 8 to 70% confluence) are infected to obtain a stock of virus. The cells are harvested 40 to 72 hours after infection, centrifuged and then lysed by freezing and thawing cycles.
  • a new centrifugation (4000 rpm) removes cell debris, then the supernatant containing the virus is deposited on a gradient of cesium chloride (CsCl) buffered at pH 7.4 (density 1.25 and 1.4), then ultracentrifuged at 18 ° C, 2 h at 35,000 rpm. The virus band at the interface of the 2 densities is removed and then ultracentrifuged at 18 ° C, in CsCl (density 1.34), 24 h at 35000 rpm. The purpose of these ultracentrifugation steps is to concentrate the virus and to separate it from the immature proteins and empty capsids present in the supernatant.
  • CsCl cesium chloride
  • the virus is desalted on a Sephadex G-25M column (Pharmacia Biotech) by elution with PBS. Glycerol (7% final) is added to the suspension of purified viruses allowing it to be stored at -80 ° C.
  • the quantification of the number of viral particles is obtained by HPLC (in pV.ml " l ) by selective retention on a Q sepharose XL anion exchange column.
  • the quantification of the number of infectious viral particles is obtained by measuring the pfu (unit forming the range). 911 cells are infected with different dilutions of virus and incubated for 1 h at 37 ° C. After removing the suspension, add a layer of 1% agarose mixture (FMC, Sea Plate), MEM IX nutrient medium (Eurobio), 1% glutamine and 2% SVF. The cells are fed the same way every 3-4 days. After 14 days, the lysis ranges are counted for each dilution. The viral titer in pfu.ml "1 is obtained by relating this number of ranges to the volume of infection and to the dilution factor.
  • Soluble antagonists are produced after infection of 10 7 HeLa cells with the corresponding recombinant adenovirus, at an MOI of 1000 pV, in DMEM 2% FCS medium. After 24 hours of infection, the cells are washed with PBS and returned to culture in a medium devoid of serum for 4 days. After centrifugation, the supernatant is heated 30 min at 56 ° C to inactivate the remaining viruses.
  • the supernatants (soluble antagonists) are diluted in Laemmli 1 ⁇ , DTT 0, 1 mM to be heated to 95 ° C.
  • an electrophoresis (115mA, 110V) carried out on 10% NuPage Bis-Tris gel (Novex) in MOPS buffer (3- (N-morpholino) propane sulfonic acid)
  • the proteins (18 ⁇ l of supernatant) are transferred (150mA, 18V or 3mA cm 2 ) on a nitrocellulose membrane
  • the purification of the soluble antagonists is carried out using culture supernatants of HeLa cells (approximately 800 ml of culture starting from 8.10 8 cells) infected with the appropriate recombinant adenoviruses.
  • the proteins are then precipitated with ammonium sulphate (50%) overnight at 4 ° C. After a 20 min centrifugation at 10,000 rpm, the precipitate is taken up in PBS to be dialyzed against PBS, at 4 ° C. The dialyzed solution is then adjusted with NaCl
  • the purified proteins are dialyzed (Slide-A-Lyzer Dialysis Products, Pierce) against PBS and the amount of protein ( ⁇ g.mi "1 ) present in the dialysate is measured by a Bradford test. The purity of the preparation is analyzed on 10% Nu-Page Bis-tris gel colored with Coomasie Blue.
  • 12-well culture plates are seeded with 3 to 10 ⁇ 10 4 cells per well in 2 ml of suitable medium.
  • the cells reach 90% confluence (10 5 to 10 6 cells per well) they are infected at different MOIs (10 2 , 10 3 , 10 4 pV cell "1 ) with the different recombinant adenoviruses (carrying the lacZ transgene) , in a volume of 400 ⁇ l of medium without serum.
  • MOIs 10 2 , 10 3 , 10 4 pV cell "1
  • adenoviruses carrier the lacZ transgene
  • 3-galactosidase activity is revealed by adding the X-gal substrate (5-bromo-4-chloro-3-indolyl- / 3-D-galactoside 0.4 mg / ml, potassium ferrocyanide 4mM, potassium ferricyanide 4mM , MgCl 2 2 mM) overnight at 37 ° C. The next day, after washing with PBS, the number of transduced cells is evaluated by macroscopic observation of the blue coloration.
  • the ⁇ -galactosidase activity is related to the quantity of total proteins present in the cell lysate (RLU. ⁇ g "1 ). The measurements of the RLU and the quantity of proteins are carried out in duplicate.
  • the cells are detached using PBS-EDTA.
  • the levels of membrane receptors (CAR, Integrins, Integrins ⁇ y ⁇ 3 , Integrins ⁇ y ⁇ 5 and TGF ⁇ RII) are determined on the cells (500,000) after incubation with an Ac directly coupled to FITC, or with an uncoupled Ac, for 45 min to 4 ° C, then with the II T antibody coupled to FITC (30 min, at 4 ° C).
  • the negative control is carried out by labeling the cells not treated with a non-specific antibody, or, in the case indirect labeling, omitting the first Ab (example 1, "antibodies and sera", “primary antibodies” and “secondary antibodies”).
  • the measurement of the membrane TGF ⁇ RII level is carried out using the fluorokine kit : (R&D), the cells are briefly (100,000) are incubated with human TGF ⁇ -1 coupled to biotin (60 min at 4 ° C), followed incubation with avidin coupled to FITC (30 min, at 4 ° C). The negative control is carried out by incubating the cells with an irrelevant protein also coupled to biotin.
  • the washes are made in PBS or in the ad hoc buffer.
  • the fluorescence intensity is measured on fixed cells (PBS-Formaldehyde 4%) or not, using a cytofluorometer (FacsCalibur ® ).
  • C57B16 mice females, 8 to 10 weeks are first injected subcutaneously with 2.10 6 LLC cells (in 100 ⁇ l of PBS). When the tumors reach a size of approximately 5 mm in diameter (approximately 15 days), an intratumoral injection of virus is carried out (4.10 10 pV in 50 ⁇ l of PBS). In a first experiment, the mice are sacrificed 3 days after the viral administration. The tumors are removed and fixed in an aqueous solution of GlyoFixx (5%) - EtOH (10%).
  • mice After inclusion in paraffin, the tumors are cut (5 ⁇ m) and the ⁇ -galactosidase is revealed using an anti- ⁇ -galactosidase rabbit Ab (Cappel), followed by an incubation with a second HRP Ab (Power Vision , Microm). The peroxidase activity is then revealed by DAB, then the slides are stained with Mayer's hematoxilin.
  • the mice are sacrificed 2 days after viral administration, then the tumors are removed and frozen at -80 ° C. They are then homogenized with a ml of lysis buffer (cf.
  • FIG. 4 shows that the quantity of CAR + cells transduced by the SE2 virus [hexon CKS-17] is comparable to that observed for the control virus AE18 (wild hexon).
  • Soluble CAR to neutralize the Ad5 fibers of the SE2 virus, and test its capacity to enter CAR " -independently in different CAR + cell types.
  • the sequences encoding the extracellular part of human TGF ⁇ RII and CAR were amplified by PCR and cloned in phase with the constant part (Fc) of murine IgG1.
  • Chimeric cDNAs under the control of the early promoter. immediate CMV and the late polyadenylation site of the SV40 virus, encode proteins which can be dimerized by the formation of disulfide bridges between two fusion proteins at the level of the Fc parts. The presence of the Fc part gives the extra-cellular domain greater stability (increased half-life).
  • Ad / TGF ⁇ RII-Fc and Ad / CAR " Fc have a majority molecular weight (PM) band of 41.6 and 52 kDa respectively (FIG. 6).
  • PM molecular weight
  • membranes and revelation using Ac directed specifically against the extracellular domain of each of the receptors (TGF ⁇ RII or CAR) we observed the presence of a single band, of expected size, for each type of supernatant (figure 6).
  • the detection of soluble receptors in culture supernatants, both by their specific part and their common part Fc indicates that the proteins expressed by the Ad7TGF ⁇ RII-Fc and Ad / CAR " Fc are secreted fusion proteins.
  • the HeLa cells were infected with Ad / TGF ⁇ RII-Fc or Ad / CAR " Fc.
  • the harvested supernatants, containing the TGF ⁇ RII-Fc protein in large quantities, were precipitated with ammonium sulphate, dialyzed and purified by affinity chromatography on a protein A column.
  • a first experiment allowed us to obtain 1 mg of purified recombinant protein from a liter of supernatant
  • Different tumor lines were infected with the SE2 virus or the AE18 control virus, and the gene transfer was evaluated by X-gal staining.
  • the melanoma B16F10, mouse
  • glioma Ul 18, male
  • lung cancer LLC, mouse
  • prostate tumor lines PC3, male
  • ovarian cancer CHO, hamster
  • Muscle cells are particularly difficult to infect with Ad, because of their low expression of CAR, so we analyzed whether the SE2 virus returned more efficiently to these cells than the AE18 control virus.
  • the expression of ⁇ -gal after infection with the SE2 virus is greater, at all MOIs, than that observed for the control virus AE18 (FIG. 11).
  • the SE2 virus generates a ⁇ -gal activity, respectively 52 and 81 times, greater than that of the control virus AE18 (FIG. 11).
  • the Ad5 fiber can be replaced by that of Ad3 which recognizes an unidentified receptor, and does not interact with the heparan sulfates ( Figure 1, Dechecchi et al, 2000). For this, we modified, by homologous recombination in E.
  • AE74SE2, DB6SE2 and AE95SE2 were transfected into cells complementing the E1 region to produce the corresponding viruses.
  • the viruses are all detected by HPLC in the transfection or amplification supernatants, which shows that all the constructs are infectious.
  • the AE95 [Fiber Ad3- ⁇ RGD] and AE95SE2 [Fiber Ad3- ⁇ RGD-Hexon / CKS-17] viruses were amplified to obtain purified viral stocks.
  • AE95 and AE95SE2 are produced in titles comparable to the control viruses AE18 and SE2. The stocks of the other viruses are being produced. Characterization of the infectious power of Ad mutants:
  • TGF ⁇ RII The role of TGF ⁇ RII could also be demonstrated by evaluating the susceptibility of cells, overexpressing (transfectants) or under-expressing (interfering RNA) TGF ⁇ RII, to be transduced by the SE2 virus [Hexon / CKS-17].

Abstract

The invention relates to an adenoviral vector provided with a tropism for Car cells and used for gene transfer. The inventive adenoviral vector comprises at least one weakly strained structural area of a capsid protein and a heterologous peptide provided with a unit (W/R)X1X2D. In a preferred embodiment, said peptide is enabled to be linked to TGF beta R and embodied in the form of the immunosuppressive peptide of a retrovirus like, for example the CKS-17 peptide. The use of the adenoviral vector for treating cancers, muscle diseases or mucoviscidosis is also disclosed.

Description

NOUVEAU VECTEUR ADENOVIRAL POUR L'INFECTION DE CELLULES DEFICIENTES OU DEPOURVUES EN RECEPTEURS CAR NEW ADENOVIRAL VECTOR FOR INFECTION OF CELLS DEFICIENT OR LACKED IN CAR RECEPTORS
L'invention a pour objet un vecteur adenoviral qui présente un tropisme pour les cellules CAR" et qui est destiné au transfert de gène ; ce vecteur adenoviral comporte dans au moins une région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside, un peptide hétérologue comportant le motif - (W/R)XιX D —, ledit peptide étant de préférence capable de se lier au TGFβR, et étant de préférence un peptide immunosuppresseur de retrovirus tel que par exemple le peptide CKS-17.The subject of the invention is an adenoviral vector which has a tropism for CAR cells " and which is intended for gene transfer; this adenoviral vector comprises in at least one region with low structural stress of a capsid protein, a heterologous peptide comprising the motif - (W / R) XιX D -, said peptide being preferably capable of binding to TGFβR, and preferably being an immunosuppressive peptide of retrovirus such as for example the peptide CKS-17.
L'invention porte également sur l'utilisation de ce vecteur adenoviral pour le traitement des cancers, de maladies musculaires, ou de la mucoviscidose.The invention also relates to the use of this adenoviral vector for the treatment of cancers, muscular diseases, or cystic fibrosis.
La thérapie génique, qui s'est développée vers la fin des années 1980 jusqu'au début des années 1990 en tant qu'alternative au traitement de maladies humaines graves et incurables, montre aujourd'hui son utilité dans un certain nombre d'essais cliniques ayant pour but de développer un traitement pour les maladies génétiques héréditaires ou acquises, telles que certains types de cancers, les maladies coronariennes et la mucoviscidose.Gene therapy, which developed in the late 1980s to the early 1990s as an alternative to the treatment of serious and incurable human diseases, is now showing its usefulness in a number of clinical trials aimed at developing a treatment for inherited or acquired genetic diseases, such as certain types of cancer, coronary heart disease and cystic fibrosis.
Toutefois, au cours de son développement en tant que véritable domaine technologique, la thérapie génique a révélé plusieurs limitations ou défauts liés à la nature même de l'idée sur laquelle elle est basée, c'est-à-dire, l'expression efficace d'un gène thérapeutique dans le tissu affecté par la maladie chez un patient.However, during its development as a real technological field, gene therapy has revealed several limitations or defects linked to the very nature of the idea on which it is based, that is to say, effective expression of a therapeutic gene in the tissue affected by the disease in a patient.
Malgré de nombreux résultats encourageants, il est aujourd'hui indispensable de trouver de nouveaux moyens techniques d'administration efficaces de gènes thérapeutiques sur le site à traiter.Despite many encouraging results, it is now essential to find new technical means of effective administration of therapeutic genes on the site to be treated.
Il est nécessaire de trouver des systèmes d'administration de gènes thérapeutiques, en particulier des vecteurs, qui n'entraînent pas de réponse immunitaire significative de l'hôte. De manière idéale, le vecteur doit être capable d'administrer de manière spécifique le gène thérapeutique aux cellules cibles afin d'obtenir l'effet thérapeutique souhaité.There is a need to find systems for delivery of therapeutic genes, particularly vectors, that do not elicit an immune response significant from the host. Ideally, the vector should be able to specifically deliver the therapeutic gene to the target cells in order to achieve the desired therapeutic effect.
Parmi les vecteurs de thérapie génique, on peut citer les vecteurs adénoviraux, largement utilisés dans les essais pré-cliniques et cliniques de traitement des cancers. Le récepteur CAR (récepteur commun au Coxsac ievirus B3 et à l'adénovirus) est considéré comme le récepteur primaire de l'adénovirus, et donc des vecteurs adénoviraux. Cependant, l'efficacité de tels vecteurs reste limitée en raison de la faible expression du récepteur primaire (CAR) à la surface de nombreuses cellules cibles.Among the gene therapy vectors, there may be mentioned the adenoviral vectors, widely used in pre-clinical and clinical trials for the treatment of cancer. The CAR receptor (receptor common to Coxsac ievirus B3 and to adenovirus) is considered to be the primary receptor for adenovirus, and therefore adenoviral vectors. However, the efficiency of such vectors remains limited due to the low expression of the primary receptor (CAR) on the surface of many target cells.
Les adénovirus (Ad) sont des virus à ADN double brin linéaire, non enveloppés, appartenant à la famille des Adenoviridae. Il existe plus d'une cinquantaine de sérotypes différents. Les sérotypes 2 et 5 (Ad2 et Ad5), responsables d'infections des voies respiratoires souvent bénignes chez l'homme, sont les mieux connus et constituent la base des vecteurs de thérapie génique (Russel et al, J. Gen. Viral. 2000, 81 :2573-2604). La particule adénovirale est composée d'un core et d'une capside (figure 1).Adenoviruses (Ad) are non-enveloped, linear double-stranded DNA viruses belonging to the family Adenoviridae. There are more than fifty different serotypes. Serotypes 2 and 5 (Ad2 and Ad5), which are responsible for often mild respiratory tract infections in humans, are the best known and constitute the basis of gene therapy vectors (Russel et al, J. Gen. Viral. 2000 , 81: 2573-2604). The adenoviral particle is composed of a core and a capsid (Figure 1).
Le core est constitué d'une molécule d'ADN double brin linéaire de 36 kb, bordée par deux origines de réplication ou ITR (Inverse Terminal Repeat), et de quatre protéines : les polypeptides pV, pVII, pX et la « preTerminal Protein » (pTP) liée aux extrémités des ITRs par des liaisons covalentes.The core consists of a 36 kb linear double-stranded DNA molecule, bordered by two origins of replication or ITR (Inverse Terminal Repeat), and four proteins: the polypeptides pV, pVII, pX and the “preTerminal Protein” (pTP) linked to the ends of the ITRs by covalent bonds.
La capside, de forme icosaédrique, est composée de 252 sous-unités ou capsomères. Les capsomères comprennent 240 hexons (sur les faces et les arêtes) et 12 pentons (sur les sommets). Les hexons, trimères du polypeptide pli, sont associés aux polypeptides pVI, pVIII et pIX, éléments indispensables à la cohésion de la capside. Les pentons sont composés d'une base (pentamère du polypeptide pIII), et d'une projection (trimère du polypeptide pIV) appelée fibre, à activité hémagglutinahte. , La fibre comprend une ancre, une tige (de longueur variable selon le sérotype), et une tête (extrémité C-terminale globulaire).The capsid, icosahedral in shape, is composed of 252 subunits or capsomers. The capsomers include 240 hexons (on the faces and edges) and 12 pentons (on the vertices). The hexons, trimers of the fold polypeptide, are associated with the polypeptides pVI, pVIII and pIX, elements which are essential for the cohesion of the capsid. The pentons are composed of a base (pentamer of the polypeptide pIII), and of a projection (trimer of the polypeptide pIV) called fiber, with hemagglutinating activity. , The fiber includes an anchor, a rod (varying in length depending on the serotype), and a head (C-terminal globular end).
L'entrée de l'Ad dans une cellule cible se déroule en deux temps. Dans un premier temps, l'attachement du virus à la surface des cellules cibles s'effectue via une interaction forte entre la tête de la fibre (protéine de capside de l'Ad) et le récepteur primaire CAR. Ce récepteur est une protéine transmembranaire de 365 acides aminés (46 kDa) appartenant à la superfamille des immunoglobulines, qui joue un rôle dans l'adhésion intercellulaire. Il contient des domaines extracellulaire, transmembranaire et cytoplasmique, mais le domaine extracellulaire est suffisant pour l'attachement du virus. Après attachement de la fibre au CAR, la base du penton (protéine de capside de l'Ad) (par un motif RGD, Arg-Gly-Asp) interagit avec des récepteurs secondaires, les intégrines de la famille αy (αγβ3, αγβ5 et αyβl) permettant ainsi l'endocytose de la particule virale dans des vésicules à manteau de clathrine. Après endocytose et échappement de l'endosome, la particule virale partiellement déshabillée migre vers le noyau en empruntant le réseau de microtubules intra-cytoplasmique (Russel et al, 2000). Récemment, des travaux ont également suggéré qu'un glycosaminoglycane, l'héparane sulfate, était suffisant pour l'attachement initial des Ad2 et Ad5 sur les cellules cibles (Dechecchi et al, J. Virol. 2001, 75 :8772-The entry of Ad into a target cell takes place in two stages. Initially, the attachment of the virus to the surface of the target cells takes place via a strong interaction between the head of the fiber (Ad capsid protein) and the primary CAR receptor. This receptor is a transmembrane protein of 365 amino acids (46 kDa) belonging to the immunoglobulin superfamily, which plays a role in intercellular adhesion. It contains extracellular, transmembrane and cytoplasmic domains, but the extracellular domain is sufficient for attachment of the virus. After attachment of the fiber to the CAR, the base of the penton (Ad capsid protein) (by an RGD motif, Arg-Gly-Asp) interacts with secondary receptors, the integrins of the αy family (αγβ3, αγβ5 and αyβl) thus allowing the endocytosis of the viral particle in vesicles with a clathrin mantle. After endocytosis and escape of the endosome, the partially undressed viral particle migrates towards the nucleus by borrowing the network of intra-cytoplasmic microtubules (Russel et al, 2000). Recently, studies have also suggested that a glycosaminoglycan, heparan sulfate, was sufficient for the initial attachment of Ad2 and Ad5 to the target cells (Dechecchi et al, J. Virol. 2001, 75: 8772-
8780). La fixation aux héparanes sulfates s'effectue par un motif KKTK (Lys-Lys- Thr-Lys) situé dans le tiers inférieur de la fibre (figure 1).8780). The binding to heparan sulfates is carried out by a KKTK motif (Lys-Lys-Thr-Lys) located in the lower third of the fiber (FIG. 1).
Le faible taux de récepteur CAR exprimé à la surface des cellules cibles constitue donc une limite importante à l'utilisation de l'adénovirus comme vecteur de thérapie génique. En effet, différents types cellulaires, et notamment les cellules musculaires et les cellules épithéliales des voies aériennes, expriment très faiblement le récepteur CAR et ne sont, par conséquent, que peu transduites par l'Ad5. De même, de nombreuses cellules tumorales (tissus ovariens, reins, gliomes,...) sont réfractaires à l'infection par l'Ad en raison de l'absence, ou de la faible expression, du CAR (Li et al, Cancer Res. 1999, 59 :325-330). Ceci est d'autant plus problématique que ce sont les tumeurs les plus agressives (forte croissance tumorale) qui présentent ce déficit. Ceci peut en partie s'expliquer par une fonction, récemment décrite du récepteur CAR, de régulation du cycle cellulaire (Okegawa et al, Cancer Res. 2001, 17 :6592-600).The low level of CAR receptor expressed on the surface of target cells therefore constitutes an important limit to the use of adenovirus as a vector for gene therapy. Indeed, different cell types, and in particular muscle cells and airway epithelial cells, express the CAR receptor very weakly and are therefore only slightly transduced by Ad5. Likewise, many tumor cells (ovarian tissues, kidneys, gliomas, etc.) are refractory to Ad infection due to the absence, or low expression, of CAR (Li et al, Cancer Res. 1999, 59: 325-330). This is all the more problematic since these are the most aggressive tumors (strong tumor growth) who have this deficit. This can partly be explained by a recently described function of the CAR receptor, regulating the cell cycle (Okegawa et al, Cancer Res. 2001, 17: 6592-600).
Afin de pallier le manque d'expression du récepteur CAR à la surface de certains types cellulaires cibles, différentes stratégies ont été développées pour fournir aux vecteurs adénoviraux une voie d'entrée CAR"-indépendante (Krasnykh et al, Mol. Ther. 2000, 1 :391-405).In order to compensate for the lack of expression of the CAR receptor on the surface of certain target cell types, various strategies have been developed to provide adenoviral vectors with a CAR " -independent entry pathway (Krasnykh et al, Mol. Ther. 2000, 1: 391-405).
II est possible in vitro d'inhiber la fixation du virus à son récepteur primaire en incubant les cellules avec de la fibre ou du CAR soluble, ou encore avec des anticorps neutralisants. En se basant sur ces observations, des équipes ont développé des outils, CAR soluble (ou anticorps) fusionné à un ligand spécifique, qui interagissent avec la fibre et ciblent un récepteur membranaire. Cette approche permet de cibler de nouveaux récepteurs tout en neutralisant la voie d'entrée naturelle de l'Ad5, mais son utilisation nécessite la production de molécules bi- spécifiques, et que le complexe [virus-molécule bi-fonctionnelle] soit stable in vivo.It is possible in vitro to inhibit the binding of the virus to its primary receptor by incubating the cells with soluble fiber or CAR, or even with neutralizing antibodies. Based on these observations, teams have developed tools, soluble CAR (or antibody) fused to a specific ligand, which interact with the fiber and target a membrane receptor. This approach makes it possible to target new receptors while neutralizing the natural pathway for Ad5, but its use requires the production of bi-specific molecules, and that the complex [virus-bi-functional molecule] is stable in vivo .
D'autres équipes ont préféré modifier par génie génétique la capside adénoviraleOther teams preferred to modify the adenoviral capsid by genetic engineering
(Krasnykh et al, 2000). Cette approche est possible car les structures tridimensionnelles des trois protéines majeures de capside (base et fibre du penton, et hexon) ont été identifiées, et l'on sait manipuler les génomes adénoviraux dans E. coli (recombinaison homologue).(Krasnykh et al, 2000). This approach is possible because the three-dimensional structures of the three major capsid proteins (base and penton fiber, and hexon) have been identified, and we know how to manipulate adenoviral genomes in E. coli (homologous recombination).
La base du penton est un pentamère, dont chaque monomère contient un motif RGD (Arg-Gly-Asp) qui permet la fixation de l'adénovirus aux intégrines. Ce motif RGD, à l'apex de 2 hélices α, est retrouvé au sein d'une région hypervariable qui fait de 19 (Adl2) à 82 acides aminés (Ad2 et 5) selon les sérotypes. Cette région est donc un bon candidat à l'insertion des peptides hétérologues afin de modifier le tropisme de l'Ad. La fibre du penton a une structure trimérique. Chaque monomère est composé d'une tige constituée d'une répétition (dont le nombre varie selon les sérotypes) d'un motif d'une quinzaine de résidus, et d'une tête en C-terminal. Cette tête du monomère de la fibre a une structure globulaire, formée de 10 feuillets β, séparés par des boucles non structurées. Une seule de ces boucles, la boucle HI, ne participe pas au contact avec le récepteur CAR, et protubère à l'extérieur du virion ce qui permet d'insérer des peptides sans altérer la trirnérisation de la fibre.The base of the penton is a pentamer, each monomer of which contains an RGD (Arg-Gly-Asp) motif which allows the attachment of the adenovirus to integrins. This RGD motif, at the apex of 2 α helices, is found within a hypervariable region which makes from 19 (Adl2) to 82 amino acids (Ad2 and 5) depending on the serotypes. This region is therefore a good candidate for the insertion of heterologous peptides in order to modify the tropism of Ad. The penton fiber has a trimeric structure. Each monomer is composed of a rod consisting of a repetition (the number of which varies according to the serotypes) of a pattern of about fifteen residues, and of a C-terminal head. This head of the fiber monomer has a globular structure, formed by 10 β sheets, separated by unstructured loops. Only one of these loops, the HI loop, does not participate in contact with the CAR receptor, and protrudes outside the virion, which makes it possible to insert peptides without altering the trirnérisation of the fiber.
L'hexon, protéine majoritaire de la capside adénovirale, est également un trimère. Chaque monomère contient sept régions hypervariàbles (HNR1 à HNR7) situées au sein de boucles où se trouvent les déterminants spécifiques de chaque sérotype.Hexon, the major protein in the adenoviral capsid, is also a trimer. Each monomer contains seven hypervariable regions (HNR1 to HNR7) located within loops where the specific determinants of each serotype are found.
Toutes ces régions HNR de l'hexon sont localisées dans sa partie externe haute ce qui suggère que des modifications peuvent y être réalisées sans en altérer le repliement tridimensionnel de la molécule.All these HNR regions of the hexon are located in its upper external part, which suggests that modifications can be made there without altering the three-dimensional folding of the molecule.
Différentes équipes ont modifié génétiquement les protéines de la capside virale de façon à modifier le tropisme des adénovirus recombinants.Different teams have genetically modified the proteins of the viral capsid so as to modify the tropism of the recombinant adenoviruses.
Le document Bouri et al, 1999 (Hum Gène Ther. 1999 l;10(10):1633-40) démontre qu'un adénovirus génétiquement modifié qui exprime une séquence de sept lysines à l'extrémité C-terminale de sa fibre transduit les cellules musculaires squelettiques avec une efficacité largement supérieure à celle d'un adénovirus de type 5 non modifié (résultat in vitro et in vivo).The document Bouri et al, 1999 (Hum Gene Ther. 1999 l; 10 (10): 1633-40) demonstrates that a genetically modified adenovirus which expresses a sequence of seven lysines at the C-terminal end of its fiber transduces the skeletal muscle cells with an efficiency far superior to that of an unmodified type 5 adenovirus (in vitro and in vivo result).
Le document Su et al, 2001 (J Vase Res. 2001 Sep-Oct;38(5):471-8) décrit un vecteur adenoviral codant pour une protéine de fibre chimérique lui permettant une meilleure transduction des cellules musculaires lisses.The document Su et al, 2001 (J Vase Res. 2001 Sep-Oct; 38 (5): 471-8) describes an adenoviral vector coding for a chimeric fiber protein allowing it to better transduce smooth muscle cells.
De même, Mizuguchi et al, 2002 (Cancer Gène Ther. 2002 Mar;9(3): 236-42) décrit la construction d'un adénovirus comportant une fibre chimérique sur laquelle a été inséré un motif RGD. Ce virus a une capacité de transduction 25 fois supérieure à l'adénovirus non modifié (expérience in vivo sur un modèle de mélanome urin).Likewise, Mizuguchi et al, 2002 (Cancer Gene Ther. 2002 Mar; 9 (3): 236-42) describes the construction of an adenovirus comprising a chimeric fiber on which an RGD motif has been inserted. This virus has a transduction capacity 25 times superior to unmodified adenovirus (in vivo experiment on a urine melanoma model).
Mizuguchi et al, 2001 (Gène Ther. 2001 8: 730-5) décrit un adénovirus recombinant contenant le peptide NGR inséré dans la fibre, capable d'infecter les cellules de gliome humaines.Mizuguchi et al, 2001 (Gen Ther. 2001 8: 730-5) describes a recombinant adenovirus containing the NGR peptide inserted into the fiber, capable of infecting human glioma cells.
La demande de brevet internationale publiée le 22/07/1999 sous le numéro WO 99/36545 (Genzyme) décrit des vecteurs adénoviraux codant pour une protéine de capside modifiée (hexon ou fibre) comprenant un ligand hétérologue qui facilite la liaison de l'adénovirus à la cellule cible.The international patent application published on 07/22/1999 under the number WO 99/36545 (Genzyme) describes adenoviral vectors coding for a modified capsid protein (hexon or fiber) comprising a heterologous ligand which facilitates the binding of adenovirus to the target cell.
La demande de brevet internationale publiée le 27/08/1999 sous le numéro WO 00/12738 (Aventis Pharma) décrit des vecteurs adénoviraux codant pour une protéine de capside modifiée (hexon ou fibre) comprenant un ligand hétérologue.The international patent application published on 08/27/1999 under the number WO 00/12738 (Aventis Pharma) describes adenoviral vectors coding for a modified capsid protein (hexon or fiber) comprising a heterologous ligand.
Notamment, des ligands sont insérés dans la boucle HVR5 de l'hexon.In particular, ligands are inserted into the HVR5 loop of the hexon.
De même, Vigne et al, 1999 (J. Virol 1999, 73 :5156-5161) décrit la substitution de la région HVR5 de l'hexon d' Ad5 par une séquence hétérologue.Similarly, Vigne et al, 1999 (J. Virol 1999, 73: 5156-5161) describes the substitution of the HVR5 region of the Ad5 hexon with a heterologous sequence.
La demande de brevet internationale publiée le 05/06/1997 sous le numéro WO 97/20051 (Genvec) décrit des protéines de capside adénovirales chimériques (fibre et hexon) comportant une séquence peptidique hétérologue.The international patent application published on 05/06/1997 under the number WO 97/20051 (Genvec) describes chimeric adenoviral capsid proteins (fiber and hexon) comprising a heterologous peptide sequence.
Ces approches de modifications génétiques restent limitées par le très faible nombre de ligands peptidiques identifiés, capables de modifier le tropisme des vecteurs adénoviraux.These genetic modification approaches remain limited by the very small number of peptide ligands identified, capable of modifying the tropism of the adenoviral vectors.
Il serait donc souhaitable de trouver de nouveaux ligands capables de modifier le tropisme des vecteurs adénoviraux pour cibler différents types cellulaires, notamment les cellules dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR, telles que les cellules musculaires et les cellules tumorales. D'autre part, il serait souhaitable de trouver de nouveaux ligands qui soient capables de modifier le tropisme des vecteurs adénoviraux et de diminuer la réponse immunitaire spécifique de l'hôte de manière simultanée.It would therefore be desirable to find new ligands capable of modifying the tropism of the adenoviral vectors in order to target different cell types, in particular cells lacking or deficient in CAR receptors, such as muscle cells and tumor cells. On the other hand, it would be desirable to find new ligands which are capable of modifying the tropism of the adenoviral vectors and of decreasing the specific immune response of the host simultaneously.
En visant à contrôler les réponses immunitaires anti-adéno virus par l'insertion d'un peptide immunosuppresseur CKS-17 (Haraguchi et al, Cell Immunol. 1992 May;141(2):388-97) d'origine rétrovirale dans les protéines majeures de capside d'adénovirus, les inventeurs ont découvert de manière tout à fait inattendue que les virus obtenus possèdent un nouveau tropisme : ces nouveaux virus sont capables d'infecter les cellules dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR, tout en conservant leur tropisme pour les cellules riches en CAR. De plus, ces nouveaux virus, en sus de leur capacité à infecter ces différents types cellulaires, pourraient être moins immunogenes que leurs prédécesseurs, de par la nature immunosuppressive du peptide ligand CKS-17 inséré dans la capside du virus.By aiming to control the anti-adeno virus immune responses by the insertion of an immunosuppressive peptide CKS-17 (Haraguchi et al, Cell Immunol. 1992 May; 141 (2): 388-97) of retroviral origin in proteins major capsid of adenovirus, the inventors have discovered quite unexpectedly that the viruses obtained have a new tropism: these new viruses are capable of infecting cells lacking or deficient in CAR receptors, while retaining their tropism for CAR-rich cells. In addition, these new viruses, in addition to their ability to infect these different cell types, could be less immunogenic than their predecessors, due to the immunosuppressive nature of the ligand peptide CKS-17 inserted into the capsid of the virus.
Ainsi, selon un premier aspect, l'invention a pour objet un vecteur adenoviral destiné à assurer l'expression d'une séquence d'ADN d'intérêt dans des cellules de mammifères, caractérisé en ce que ledit vecteur comporte dans au moins l'une des séquences d'ADN codant pour les régions à faible contrainte structurale de protéines de capside, au moins une séquence d'ADN codant pour un peptide hétérologue comportant le motif- (W/R)XιX D -.Thus, according to a first aspect, the subject of the invention is an adenoviral vector intended to ensure the expression of a DNA sequence of interest in mammalian cells, characterized in that said vector comprises in at least the one of the DNA sequences coding for regions with low structural constraint of capsid proteins, at least one DNA sequence coding for a heterologous peptide comprising the motif - (W / R) XιX D -.
Dans la présente demande, les termes « acide nucléique », « polynucléotide », « séquence d'ADN », « séquence d'ARN » sont utilisés de manière indifférente pour désigner une séquence nucléotidique.In the present application, the terms "nucleic acid", "polynucleotide", "DNA sequence", "RNA sequence" are used interchangeably to designate a nucleotide sequence.
De même, les termes « protéine », « peptide » et « polypeptide » sont utilisés de manière indifférente pour désigner une séquence d'acides aminés.Likewise, the terms "protein", "peptide" and "polypeptide" are used interchangeably to denote an amino acid sequence.
On entend désigner par région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside codée par un vecteur adenoviral une région dont la séquence en acides aminés n'a pas d'incidence sur le repliement tri-dimensionnel de la protéine deThe term “region with low structural stress” is intended to denote a capsid protein coded by an adenoviral vector a region whose acid sequence amino does not affect the three-dimensional folding of the protein
capside ; la séquence d'ADN hétérologue de l'invention peut être insérée dans cette région à faible contrainte structurale sans déléter la séquence d'acides aminés de cette région, ou bien elle peut être insérée après que cette séquence de cette région à faible contrainte structurale ait été en partie ou entièrement délétée. Dans la présente demande, la séquence du motif - (W/R)XιX D - est SEQ Lu N°3. De préférence, le vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisé en ce que le peptide hétérologue est capable de se lier au récepteur du facteur de croissance des tumeurs β (TGFβR). capsid; the heterologous DNA sequence of the invention can be inserted into this region with low structural stress without deleting the amino acid sequence from this region, or it can be inserted after this sequence from this region with low structural stress has been partly or entirely deleted. In the present application, the sequence of the motif - (W / R) XιX D - is SEQ Lu N ° 3. Preferably, the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide is capable of binding to the receptor for the tumor growth factor β (TGFβR).
Il existe plusieurs types de récepteurs au TGFβ. Les récepteurs de type I et II comportent un domaine transmembranaire, une région extracellulaire riche en cystéine, et un domaine intra-cytoplasmique. Le récepteur de type III possède un large domaine extracellulaire, mais n'a qu'un petit domaine cytoplasmique, il présente le TGFβ au récepteur de type II, mais ne joue aucun rôle dans la signalisation. Lorsque le récepteur de type II lie le TFGβ, un changement de conformation a lieu ce qui facilite le recrutement du récepteur de type I pour former un hétérodimère. Le récepteur de type II, via une activité serine thréonine kinase, phosphoryle et active le récepteur de type I initiant une cascade de transduction du signal, impliquant notamment la phosphorylation des SMAD 2 et 3, et aboutissant à des événements de régulation de la transcription nucléaire (Hâta ét al, Exp Cell Res. 2001 Mar 10;264(l):l l l-6). Le récepteur de type II, principal responsable de la fixation des TGFβ, présente une large distribution. Chez la souris, ce récepteur est fortement exprimé par les muscles squelettiques, les poumons, le cœur et dans une moindre mesure par d'autres organes (Lawler et al, Development 1994, 120:165-175). Chez l'homme, ce récepteur est décrit comme ubiquitaire, et les études ont principalement porté sur l'expression de ces récepteurs dans les tumeurs. Ainsi, le peptide hétérologue tel que décrit dans la présente demande est de préférence capable de se lier au récepteur du TGFβ de type ILThere are several types of TGFβ receptors. Type I and II receptors include a transmembrane domain, an extracellular region rich in cysteine, and an intra-cytoplasmic domain. The type III receptor has a large extracellular domain, but has only a small cytoplasmic domain, it presents TGFβ to the type II receptor, but plays no role in signaling. When the type II receptor binds TFGβ, a change in conformation takes place which facilitates the recruitment of the type I receptor to form a heterodimer. The type II receptor, via serine threonine kinase activity, phosphorylates and activates the type I receptor initiating a signal transduction cascade, notably involving the phosphorylation of SMAD 2 and 3, and leading to nuclear transcription regulation events (Hâta et al, Exp Cell Res. 2001 Mar 10; 264 (l): ll l-6). The type II receptor, the main responsible for the binding of TGFβ, has a wide distribution. In mice, this receptor is strongly expressed by skeletal muscles, lungs, heart and to a lesser extent by other organs (Lawler et al, Development 1994, 120: 165-175). In humans, this receptor is described as ubiquitous, and studies have mainly focused on the expression of these receptors in tumors. Thus, the heterologous peptide as described in the present application is preferably capable of binding to the IL-type TGFβ receptor
Lé TGFβR, de préférence le TGFβR de type II, auquel le peptide hétérologue tel que décrit dans la présente demande est capable de se lier peut être présent à la surface des cellules de mammifères, telles que des cellules murines ou humaines.The TGFβR, preferably TGFβR type II, to which the heterologous peptide as described in the present application is capable of binding may be present on the surface of mammalian cells, such as murine or human cells.
De manière encore préférée, le peptide hétérologue tel que décrit dans la présente demande est capable de se lier au TGFβR humain de type II de séquence SEQ ID N°2 ou de séquence identique à au moins 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ou 99 % à la séquence SEQ ID N°2.More preferably, the heterologous peptide as described in the present application is capable of binding to human TGFβR type II of sequence SEQ ID No. 2 or of sequence identical to at least 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 or 99% with the sequence SEQ ID No. 2.
L'homme du métier est capable d'identifier les peptides hétérologues de la présente demande qui sont capables de se lier au récepteur du TGFβ.Those skilled in the art are capable of identifying the heterologous peptides of the present application which are capable of binding to the receptor for TGFβ.
Par exemple, lorsque le récepteur du TGFβ est situé à la surface des cellules de mammifères, l'homme du métier déterminera si le peptide hétérologue de la présente demande est capable de se lier au récepteur du TGFβ en considérant l'efficacité de transduction desdites cellules de mammifères par le vecteur adenoviral selon l'invention. Par exemple, lorsque le vecteur adenoviral de l'invention est utilisé pour transduire les cellules de mammifères déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR (cellules CAR") in vitro ou in vivo, on considérera que le vecteur adenoviral de l'invention est capable de transduire de manière efficace lesdites cellules lorsque l'efficacité de transduction in vitro ou in vivo est au minimum deux fois supérieure à celle obtenue lorsque les cellules CAR" sont transduites avec un vecteur adenoviral ne comprenant pas la séquence hétérologue décrite dans la présente demande (voir exemple 2, « analyse du pouvoir infectieux des virus », « tests d'infectivité des adénovirus recombinants » pour le calcul de l'efficacité de transduction).For example, when the TGFβ receptor is located on the surface of mammalian cells, a person skilled in the art will determine if the heterologous peptide of the present application is capable of binding to the TGFβ receptor by considering the transduction efficiency of said cells. of mammals with the adenoviral vector according to the invention. For example, when the adenoviral vector of the invention is used to transduce mammalian cells deficient or lacking in CAR receptor (CAR cells ") in vitro or in vivo, it is assumed that the adenoviral vector of the invention is capable of efficiently transduce said cells when the transduction efficiency in vitro or in vivo is at least twice as high as that obtained when CAR " cells are transduced with an adenoviral vector not comprising the heterologous sequence described in the present application (see Example 2, “analysis of the infectious power of viruses”, “tests of infectivity of recombinant adenoviruses” for the calculation of the transduction efficiency).
Comme autre exemple d'identification de la capacité de liaison des peptides hétérologues de la présente demande avec le récepteur du TGFβ, on peut citer l'analyse sur membrane de nitrocellulose telle que décrite à l' exemple 2 (« analyse du pouvoir infectieux des virus », « SLOT BLOT »).As another example of identification of the binding capacity of the heterologous peptides of the present application with the TGFβ receptor, there may be mentioned the nitrocellulose membrane analysis as described in Example 2 (“analysis of the infectious power of viruses”, “SLOT BLOT”).
On entend désigner par vecteur adenoviral (Ad) dans la présenté demande un vecteur dérivé d'un adénovirus ou d'un virus associé à l'adénovirus, tel que notamment l'AAV, qui est destiné à assurer l'expression d'une séquence d'ADN d'intérêt dans des cellules de mammifères.The term “adenoviral vector (Ad)” is intended to denote in the present application a vector derived from an adenovirus or from a virus associated with the adenovirus, such as in particular AAV, which is intended to ensure the expression of a sequence of DNA of interest in mammalian cells.
Selon un mode de réalisation préféré, le vecteur adenoviral selon l'invention est dérivé d'un virus adéno-associé (AAV). Le génome de l'AAV contient des cadres ouverts de lecture codant pour les protéines Rep (réplication) et Cap (capside). Les séquences nucléotidiques flanquantes des régions codantes de l'AAV sont des séquences de répétition inversées (ITR pour inverted terminal repeat), qui contiennent des séquences palindroiniques capables de se replier pour former des structures en épingle à cheveux fonctionnant comme amorces lors de l'initiation de la réplication de l'ADN. En plus de leur rôle dans la réplication de l'ADN, les séquences ITR jouent un rôle dans l'intégration virale et l'encapsidation de l'acide nucléique viral dans les virions matures (Muzyczka, (1992) Curr. Top. Micro. Immunol. 158:97-129).According to a preferred embodiment, the adenoviral vector according to the invention is derived from an adeno-associated virus (AAV). The AAV genome contains open reading frames encoding the Rep (replication) and Cap (capsid) proteins. The nucleotide sequences flanking the coding regions of AAV are inverted terminal repeat (ITR) sequences, which contain palindroin sequences capable of folding to form hairpin structures functioning as primers during initiation. of DNA replication. In addition to their role in DNA replication, ITR sequences play a role in viral integration and packaging of viral nucleic acid in mature virions (Muzyczka, (1992) Curr. Top. Micro. Immunol. 158: 97-129).
Les capsides AAV possèdent une symétrie icosaédrique et font environ 20 à 24 nm de diamètre. Elles sont composées de trois protéines virales (VP1 (87 Kd), VP2 (73 Kd) et VP3 (61Kd), Muzyczka, 1992). La protéine VP3 représente 90 % de la totalité des protéines du virion ; VP2 et VP1 sont présentes à environ 5 % chacune.The AAV capsids have an icosahedral symmetry and are about 20 to 24 nm in diameter. They are composed of three viral proteins (VP1 (87 Kd), VP2 (73 Kd) and VP3 (61Kd), Muzyczka, 1992). The VP3 protein represents 90% of the total virion proteins; VP2 and VP1 are present at around 5% each.
Le virus AAV possède deux modes d'infection d'une cellule hôte. En présence de virus « Helper », l'AAV entre en cycle lyrique, et le génome viral est transcrit, répliqué et encapsidé dans des particules virales nouvellement formées. En l'absence de la fonction virus « Helper », l'AAV, le génome AAV s'intègre comme provirus dans une région spécifique du génome de la cellule hôte, par recombinaison entre les ITR d'AAV et des séquences de la cellule hôte. Le ciblage spécifique de l'ADN viral d'AAV se produit sur le bras long du chromosome 19 (Rotin et al, (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2211-2215 ; Samulski et al., (1991) EMBO J. 10: 3941-3950). Cette caractéristique particulière de l'AAV réduit la possibilité de mutagénèse insertionnelle résultant de l'intégration au hasard de l'ADN viral dans la région codante d'un gène hôte.The AAV virus has two modes of infection of a host cell. In the presence of "Helper" virus, the AAV enters the lyric cycle, and the viral genome is transcribed, replicated and packaged in newly formed viral particles. In the absence of the “Helper” virus function, AAV, the AAV genome integrates as a provirus in a specific region of the genome of the host cell, by recombination between the AAV ITRs and sequences of the host cell. . The specific targeting of AAV viral DNA occurs on the long arm of chromosome 19 (Rotin et al, (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2211-2215; Samulski et al., (1991) EMBO J. 10: 3941-3950). This particular feature of AAV reduces the possibility of insertional mutagenesis resulting from the random integration of viral DNA into the coding region of a host gene.
La particule AAV utilise des récepteurs cellulaires pour se lier et pour infecter une cellule. Des récepteurs identifiés récemment comprennent le récepteur de l'héparane sulfate protéoglycane comme récepteur primaire, et soit le facteur de croissance des fibroblastes (FGF), soit l'intégrine αVβ5 comme récepteurs secondaires. Après s'être liée à la cellule, la particule virale suit un processus d'internalisation médiée par un récepteur dans des vésicules cellulaires d'endocytose revêtues de clathrine.The AAV particle uses cellular receptors to bind and to infect a cell. Recently identified receptors include the heparan sulfate proteoglycan receptor as the primary receptor, and either fibroblast growth factor (FGF) or the integrin αVβ5 as secondary receptors. After binding to the cell, the viral particle follows a receptor-mediated internalization process in clathrin-coated endocytosis cell vesicles.
Le vecteur AAV possède des propriétés qui le rendent unique pour la thérapie génique ; par exemple, l'AAV n'est pas associé à des maladies connues et est en général non pathogène. De plus, l'AAV s'intègre dans le chromosome hôte de manière site-spécifique (See e.g., Kotin et al., (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. 87: 2211-2215 and Samulski et al., (1991) EMBO J. 10: 3941-3950).The AAV vector has properties that make it unique for gene therapy; for example, AAV is not associated with known diseases and is generally non-pathogenic. In addition, AAV integrates into the host chromosome in a site-specific manner (See eg, Kotin et al., (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. 87: 2211-2215 and Samulski et al., ( 1991) EMBO J. 10: 3941-3950).
Bien que les vecteurs viraux AAV soient appropriés pour l'administration de gènes à des cellules cibles, ils possèdent souvent un tropisme limité pour certains types cellulaires. A ce jour, des tentatives de modification du tropisme ont impliqué l'introduction d'un peptide ligand dans la capside. Par exemple, Girod et al. (1999) Nature Med. 5: 1052-1056) ont introduit un peptide de 14 acides aminés contenant le motif RGD dans une région de la capside d'AAV de sérotype 2 pour modifier le tropisme. D'autres ont ajouté au niveau de la terminaison N-ter de VP2 des fragments de chaînes simples de régions variables d'un anticorps monoclonal dirigé contre CD34 (Yang et al. (1998) Hum. Gène. Ther. 9: 1929-1937). La limitation majeure de ces approches est qu'elles nécessitent des étapes additionnelles de liaison à de grosses molécules telles que des ligands de récepteurs et des anticorps du virus. Ceci augmente la taille du virus aussi bien que le coût de production. De plus, les particules cibles n'ont pas une structure homogène, ce qui peut affecter l'efficacité du transfert de gène. Pour cela, il existe un "besoin de générer des vecteurs viraux possédant un tropisme modifié efficace pour le transfert de gène.Although the AAV viral vectors are suitable for delivery of genes to target cells, they often have limited tropism for certain cell types. To date, attempts to modify the tropism have involved the introduction of a ligand peptide into the capsid. For example, Girod et al. (1999) Nature Med. 5: 1052-1056) introduced a peptide of 14 amino acids containing the RGD motif in a region of the AAV capsid of serotype 2 to modify tropism. Others have added to the N-ter terminus of VP2 single chain fragments of variable regions of a monoclonal antibody directed against CD34 (Yang et al. (1998) Hum. Gene. Ther. 9: 1929-1937 ). The major limitation of these approaches is that they require additional steps of binding to large molecules such as receptor ligands and antibodies to the virus. This increases the size of the virus as well than the cost of production. In addition, the target particles do not have a homogeneous structure, which can affect the efficiency of gene transfer. For this, there is a " need to generate viral vectors having a modified tropism effective for gene transfer.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le vecteur adenoviral selon l'invention est dérivé d'un adénovirus. Les adénovirus sont des virus à ADN d'eucaryotes qui peuvent être modifiés pour l' administration efficace d'un acide nucléique à divers types de cellules de mammifères. Il existe au moins 49 sérotypes parmi les souches humaines. Le vecteur Ad est de préférence un vecteurAccording to a particularly preferred embodiment, the adenoviral vector according to the invention is derived from an adenovirus. Adenoviruses are eukaryotic DNA viruses that can be modified for the efficient delivery of nucleic acid to various types of mammalian cells. There are at least 49 serotypes among human strains. The vector Ad is preferably a vector
Ad2 ou un vecteur Ad5 humain, ou un adénovirus d'origine animale (demande internationale WO 94/26914, publiée le 06/04/99, Rhône Poulenc Rorer). Les adénovirus d'origine animale qui peuvent être utilisés dans la présente invention comprennent les adénovirus d'origine canine (souche Manhattan ou A26/61 (ATCC VR-800), par exemple), bovine, murine (par exemple Mavl, Beard et al,Ad2 or a human Ad5 vector, or an adenovirus of animal origin (international application WO 94/26914, published on 04/06/99, Rhône Poulenc Rorer). Adenoviruses of animal origin which can be used in the present invention include adenoviruses of canine origin (Manhattan or A26 / 61 strain (ATCC VR-800), for example), bovine, murine (eg Mavl, Beard et al ,
1990, Vir. 75, 81), ovine, porcine et aviaire.1990, Vir. 75, 81), sheep, swine and avian.
Le vecteur adenoviral est de préférence défectif pour la réplication, c'est-à-dire qu'il n'est pas capable de se répliquer de manière autonome dans la cellule de mammifère. Pour cela, le génome adenoviral est modifié. La modification du génome viral peut comprendre, mais n'est pas limitée à, l'addition d'un segment d'ADN, le réarrangement d'un segment d'ADN, la délétion d'un segment d'ADN, la substitution d'un segment d'ADN, ou l'introduction d'ADN lésé. Un segment d'ADN peut être aussi petit qu'un nucléotide et aussi grand que 36 Kpb (c'est-à- dire la taille approximative du génome adenoviral) ou, de manière alternative, peut correspondre à la quantité totale qui peut être « empaquetée » dans un virion Ad (c'est-à-dire environ 38 Kpb). Des modifications préférées du génome adenoviral sont comprises dans les régions El, E2, E3 ou E4. De manière similaire, un vecteur adenoviral peut être un cointégrat, c'est-à-dire la ligation de séquences adenoviral es avec d'autres séquences, telles que des séquences d'autres virus ou de plasmides. De telles modifications peuvent être réalisées au moyen des techniques de manipulation génétique ou par traitement avec des agents mutagènes. En général, le virus défectif pour la réplication conserve les séquences de son génome qui sont nécessaires pour l'encapsidation des particules virales. Des virus défectifs, qui ne possèdent aucun gène viral ou presque, peuvent également être utilisés.The adenoviral vector is preferably defective for replication, i.e. it is not able to replicate autonomously in the mammalian cell. For this, the adenoviral genome is modified. Modification of the viral genome may include, but is not limited to, addition of a DNA segment, rearrangement of a DNA segment, deletion of a DNA segment, substitution of 'a segment of DNA, or the introduction of damaged DNA. A segment of DNA can be as small as a nucleotide and as large as 36 Kbp (ie the approximate size of the adenoviral genome) or, alternatively, can correspond to the total amount which can be " packaged ”in an Ad virion (ie approximately 38 Kpb). Preferred modifications to the adenoviral genome are included in regions E1, E2, E3 or E4. Similarly, an adenoviral vector can be a cointegrate, i.e., the ligation of adenoviral sequences with other sequences, such as sequences from other viruses or from plasmids. Such modifications can be made using genetic manipulation techniques or by treatment with mutagens. In general, the virus which is defective for replication retains the sequences of its genome which are necessary for the packaging of the viral particles. Defective viruses, which have almost no viral genes, can also be used.
Les adénovirus recombinants défectifs pour la réplication qui sont utilisés dans la présente invention peuvent être préparés selon l'une quelconque des techniques connues de l'homme de l'art. Ils peuvent être préparés par recombinaison homologue entre le génome adenoviral et un plasmide qui porte la séquence d'ADN d'intérêt. La recombinaison homologue est réalisée après cotransfection du génome adenoviral et du plasmide chez Escherichia coli. Le génome recombinant obtenu est transfecté dans la lignée cellulaire transcomplémentante qui doit de préférence être : (1) transformable par ces éléments, et (2) contenir les séquences de complémentation de la partie du génome délétée pour l'obtention d' adénovirus défectif pour la réplication, de préférence sous forme intégrée de manière à éviter les risques de recombinaison.The replication-defective recombinant adenoviruses which are used in the present invention can be prepared according to any of the techniques known to those skilled in the art. They can be prepared by homologous recombination between the adenoviral genome and a plasmid which carries the DNA sequence of interest. Homologous recombination is carried out after cotransfection of the adenoviral genome and of the plasmid in Escherichia coli. The recombinant genome obtained is transfected into the transcomplementing cell line which must preferably be: (1) transformable by these elements, and (2) contain the complementation sequences of the part of the genome deleted for obtaining defective adenovirus for replication, preferably in integrated form so as to avoid the risks of recombination.
Comme exemples de lignées cellulaires transcomplémentantes qui peuvent être utilisées on peut citer, mais sans toutefois s'y limiter, la lignée cellulaire 293 de rein embryonnaire humain (Graham et al, J Gen Virol. 1977 Jul;36(l):59-74) qui contient la partie gauche du génome d'Ad5 intégrée dans son génome, la lignée PER.C6 (Fallaux et al, Hum Gène Ther. 1998 Sep 1;9(13):1909-17), et des lignées cellulaires qui sont capables de complémenter les fonctions El et E4.Examples of transcomplementing cell lines which can be used include, but are not limited to, cell line 293 of human embryonic kidney (Graham et al, J Gen Virol. 1977 Jul; 36 (l): 59-74 ) which contains the left part of the Ad5 genome integrated into its genome, the line PER.C6 (Fallaux et al, Hum Gène Ther. 1998 Sep 1; 9 (13): 1909-17), and cell lines which are capable of complementing the functions E1 and E4.
Les techniques générales de préparation de vecteurs adénoviraux et de particules adénovirales pour la présente invention sont bien connues de l'homme de l'art, et sont largement décrites dans la littérature, comme par exemple dans Sambrook et al, « Molecular cloning : A laboratoiγ manual », deuxième édition, 1989, Spring Harbor Laboratoyry Press, New York ; Glover et al, «DMA cloning : a practical approach », Vol. I et II, 1985, FRL Press, Oxford ; « Nucleic acid hybridization », BD Haines, SJ Higgins. (Eds), 1985, IRL Press ; Haines & Higgins, « Transcription and translation : a practical approach », 1984, IRL, Oxford ; "Current Protocols in Molecular Biology", F. Ausubel et al (Eds), 1993, Wiley & Sons.The general techniques for preparing adenoviral vectors and adenoviral particles for the present invention are well known to those skilled in the art, and are widely described in the literature, such as for example in Sambrook et al, "Molecular cloning: A laboratoiγ manual ”, second edition, 1989, Spring Harbor Laboratoyry Press, New York; Glover et al, "DMA cloning: a practical approach", Vol. I and II, 1985, FRL Press, Oxford; "Nucleic acid hybridization", BD Haines, SJ Higgins. (Eds), 1985, IRL Press; Haines & Higgins, "Transcription and translation: a practical approach", 1984, IRL, Oxford; "Current Protocols in Molecular Biology", F. Ausubel et al (Eds), 1993, Wiley & Sons.
Le cycle adenoviral se compose d'une phase précoce et d'une phase tardive. Au cours de la phase précoce, la région El A est transcrite et traduite ce qui active la transcription des régions E1B, E2, E3 et E4. La transcription de la région E2 peπnet la synthèse des protéines nécessaires à la réplication virale, tandis que les protéines de la région E4 permettent l'arrêt de la synthèse protéique cellulaire, et favorisent l' export des messagers viraux vers le cytoplasme. Enfin, les protéines de la région E3 mettent en place des systèmes de blocage contre les défenses immunitaires de l'organisme (Benihoud et al, Cur. Op. in Biotechnology 1999, 10:255-260; Russel et al, 2000).The adenoviral cycle consists of an early phase and a late phase. During the early phase, the El A region is transcribed and translated, which activates the transcription of the E1B, E2, E3 and E4 regions. The transcription of the E2 region peπnet the synthesis of proteins necessary for viral replication, while the proteins of the E4 region allow the stopping of cellular protein synthesis, and favor the export of viral messengers to the cytoplasm. Finally, the proteins of the E3 region set up blocking systems against the body's immune defenses (Benihoud et al, Cur. Op. In Biotechnology 1999, 10: 255-260; Russel et al, 2000).
Au cours de la phase tardive, on observe l'activation d'un gène unique (LTU) sous le contrôle du promoteur MLP (Major Late Promotor). Le transcrit primaire obtenu génère, par épissage alternatif, et utilisation de sites de polyadénylation différentiels, 5 familles d'ARNm tardifs Ll à L5, codant pour les protéines de structure, d'assemblage et de maturation du virion (figure 2). Ces protéines néosynthétisées forment de nouveaux virions au sein desquels est encapsidé le génome adenoviral. Puis, les virions sont libérés par lyse de la membrane cellulaire (Russel et al, 2000).During the late phase, activation of a single gene (LTU) is observed under the control of the MLP (Major Late Promotor) promoter. The primary transcript obtained generates, by alternative splicing, and use of differential polyadenylation sites, 5 families of late mRNA L1 to L5, coding for the proteins of structure, assembly and maturation of the virion (FIG. 2). These neosynthesized proteins form new virions within which the adenoviral genome is packaged. Then, the virions are released by lysis of the cell membrane (Russel et al, 2000).
Comme exemple de modification du génome adenoviral pour rendre le vecteur adenoviral déficient pour la réplication, on peut citer, mais sans s'y limiter, l'élimination de la région El, codant pour des facteurs de transcription essentiels à l'initiation du cycle viral. Cette délétion empêche donc le virus de se répliquer de façon autonome et permet d'insérer un transgène d'intérêt (jusqu'à 5,5kb) sans dépasser la taille critique d'encapsidation du génome viral (105% du génome, soit 38kb). Une délétion supplémentaire dans la région E3, non indispensable au cycle viral, permet de porter la capacité de clonage à 7,5kb. Pour produire ces vecteurs ΔE1ΔE3 recombinants, il est nécessaire d'utiliser des lignées cellulaires (lignées 293 ou 911) transcomplémentant la région El (Benihoud et al, 1999 , Russel et al, 2000).As an example of modification of the adenoviral genome to make the adenoviral vector deficient for replication, there may be mentioned, but not limited to, the elimination of the E1 region, coding for transcription factors essential for the initiation of the viral cycle. . This deletion therefore prevents the virus from replicating autonomously and makes it possible to insert a transgene of interest (up to 5.5 kb) without exceeding the critical size of packaging of the viral genome (105% of the genome, or 38 kb) . An additional deletion in the E3 region, which is not essential for the viral cycle, makes it possible to increase the cloning capacity to 7.5 kb. To produce these recombinant ΔE1ΔE3 vectors, it is necessary to use cell lines (lines 293 or 911) transcomplementing the El region (Benihoud et al, 1999, Russel et al, 2000).
De tels vecteurs ΔE1ΔE3, qui peuvent être utilisés dans la présente invention, possèdent un certain nombre d'atouts. Ils infectent aussi bien des cellules quiescentes qu'en division. Us peuvent être produits à des titres élevés, de l'ordre de 1011 à 1012 pfu. l"1 (plaque forming unit : unité formant plage), permettant de réaliser des transferts de gènes in vivo. De plus, contrairement au génome des retrovirus, le génome des vecteurs adénoviraux reste sous forme épisomale, réduisant le risque de mutagénèse insertionelle. Il faut noter, toutefois, que ceci conduit à une perte progressive de l'expression du transgène dans les tissus en division.Such ΔE1ΔE3 vectors, which can be used in the present invention, have a certain number of advantages. They infect both quiescent and dividing cells. They can be produced at high titers, of the order of 10 11 to 10 12 pfu. l "1 (plaque forming unit), enabling gene transfers in vivo. In addition, unlike the retrovirus genome, the genome of the adenoviral vectors remains in episomal form, reducing the risk of insertional mutagenesis. It should be noted, however, that this leads to a progressive loss of expression of the transgene in dividing tissues.
Ces vecteurs ΔE1ΔE3 sont cependant confrontés à plusieurs limites. Premièrement, au cours de l'étape d'amplification dans la lignée de complémentation, il est possible d'observer l'émergence de particules virales capables de se répliquer (RCA, Réplication Compétent Adénovirus). Ces particules ont réintégré la région El dans leur génome, suite à une recombinaison homologue entre le génome viral et la région El de la cellule productrice. Elles sont potentiellement dangereuses pour les patients traités. Ce problème de contamination par les RCA est actuellement contrôlé en minimisant les homologies entre les vecteurs et la lignée de propagation (extension de la délétionThese ΔE1ΔE3 vectors, however, face several limitations. First, during the amplification step in the complementation line, it is possible to observe the emergence of viral particles capable of replicating (RCA, Competent Replication Adenovirus). These particles have reintegrated the E1 region into their genome, following a homologous recombination between the viral genome and the E1 region of the producer cell. They are potentially dangerous for treated patients. This problem of contamination by RCA is currently controlled by minimizing the homologies between the vectors and the propagation line (extension of the deletion
El du génome adenoviral et/ou nouvelle lignée de propagation).E1 of the adenoviral genome and / or new propagation line).
Un second inconvénient découle du fait que certaines cellules sont capables in vivo de fournir une activité dite "El -like" qui, en mimant la fonction de la région El, induit la transcription de la région E2 et entraîne la réplication du génome adenoviral. Cette activité El est responsable de la néosynthèse de protéines virales précoces et tardives potentiellement immunogenes chez l'hôte. Ces vecteurs sont également capables d'induire chez l'hôte une forte réponse immunitaire. On observe non seulement une réponse -de type cellulaire (Lp cytotoxiques et auxiliaires) qui élimine rapidement les cellules exprimant lé transgène d'intérêt, mais aussi une réponse de type humorale (Ac neutralisants) qui rend inefficace toute réadministration ultérieure du vecteur.A second drawback stems from the fact that certain cells are capable in vivo of providing an activity called "El -like" which, by mimicking the function of the El region, induces the transcription of the E2 region and leads to the replication of the adenoviral genome. This E1 activity is responsible for the neosynthesis of early and late viral proteins potentially immunogenic in the host. These vectors are also capable of inducing a strong immune response in the host. We observe not only a cell type response (cytotoxic and helper Lp) which rapidly eliminates the cells expressing the transgene of interest, but also a humoral type response (neutralizing Ab) which renders any subsequent re-administration of the vector ineffective.
L'ensemble de ces problèmes est en partie contrôlé par la délétion d'autres gènes précoces (E2 et E4), voire de tous les gènes adénoviraux (vecteurs helper- dépendants, Benihoud et al, 1999 , Russel et al, 2000).All of these problems are partly controlled by the deletion of other early genes (E2 and E4), or even of all adenoviral genes (helper-dependent vectors, Benihoud et al, 1999, Russel et al, 2000).
Le vecteur adenoviral peut par exemple comprendre une délétion dans les régions El et E4. De tels vecteurs sont décrits dans les demandes de brevet internationales WO 95/02697 (publiée le 26/01/1995, Rhône Poulenc Rorer) et WO 96/22378 (publiée le 03/10/2000, Rhône Poulenc Rorer).The adenoviral vector can for example comprise a deletion in the regions E1 and E4. Such vectors are described in international patent applications WO 95/02697 (published on 01/26/1995, Rhône Poulenc Rorer) and WO 96/22378 (published on 03/10/2000, Rhône Poulenc Rorer).
On entend désigner par séquence d'ADN d'intérêt exprimée dans des cellules de mammifères dans la présente demande une séquence d'ADN qui, lorsqu'elle est soit transcrite, soit transcrite puis traduite, en une molécule d'intérêt qui peut être soit un ARN, tel que notamment un ribozyme, un ARN antisens ou un siRNA, ou une protéine, permet d'obtenir un changement phenotypique desdites cellules de mammifères.The expression DNA sequence of interest expressed in mammalian cells is intended to denote a DNA sequence which, when it is either transcribed, or transcribed and then translated, into a molecule of interest which can either be an RNA, such as in particular a ribozyme, an antisense RNA or a siRNA, or a protein, makes it possible to obtain a phenotypic change of said mammalian cells.
Les siRNA, ou ARN interférents de petite taille, sont maintenant bien connus de l'homme de l'art et sont décrits dans la littérature (voir par exemple Shi Y., Trends Genêt. 2003 Jan;19(l):9-12).SiRNAs, or small interfering RNAs, are now well known to those skilled in the art and are described in the literature (see for example Shi Y., Trends Genêt. 2003 Jan; 19 (l): 9-12 ).
De préférence, le vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisé en ce que le peptide hétérologue est un peptide immuno suppresseur de retrovirus.Preferably, the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide is an immunosuppressant peptide of retrovirus.
On entend désigner par peptide immunosuppresseur de retrovirus un peptide codé par le génome du retrovirus qui exerce une action immunosuppressive, c'est-à-dire qui diminue ou supprime la réponse immunitaire de l'hôte, l'hôte pouvant être les cellules que le retrovirus infecte.The term “immunosuppressive retrovirus peptide” is intended to denote a peptide coded by the genome of the retrovirus which exerts an immunosuppressive action, that is to say which decreases or suppresses the host's immune response, the host possibly being the cells that the retrovirus infects.
Selon un mode de réalisation particulier, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que les résidus Xi et X2 sont choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi les résidus neutres A, V, L, I, G, S et T. De préférence, le résidu Xi est G et le résidu X2 est L.According to a particular embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the residues Xi and X 2 are chosen, independently of one another, from the neutral residues A, V, L, I, G , S and T. Preferably, the residue Xi is G and the residue X 2 is L.
Selon encore un autre mode de réalisation, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que le peptide hétérologue contient au plus 24 résidus amino- acides. De préférence, le peptide hétérologue contient entre 4 et 20 résidus amino- acides. De manière encore préférée, le peptide hétérologue contient entre 7 et 18 résidus amino-acides. De manière la plus préférée, le peptide hétérologue contient 17 résidus amino-acides.According to yet another embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide contains at most 24 amino acid residues. Preferably, the heterologous peptide contains between 4 and 20 amino acid residues. More preferably, the heterologous peptide contains between 7 and 18 amino acid residues. Most preferably, the heterologous peptide contains 17 amino acid residues.
De préférence, le vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisé en ce que le peptide immunosuppresseur de retrovirus est le peptide CKS-17 de séquence SEQ ID N°l ou tout peptide de séquence identique à au moins environ 60 % à ladite séquence SEQ ID N°l. De préférence, le peptide immunosuppresseur de retrovirus est tout peptide de séquence identique à au moins environ 64, 70, 76, 82, 88, 94 % à ladite séquence SEQ ID N°l.Preferably, the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the immunosuppressive peptide of retrovirus is the peptide CKS-17 of sequence SEQ ID No 1 or any peptide of sequence identical to at least about 60% to said sequence SEQ ID No. l. Preferably, the retrovirus immunosuppressive peptide is any peptide of sequence identical to at least about 64, 70, 76, 82, 88, 94% to said sequence SEQ ID No. 1.
Le peptide CKS-17 de séquence SEQ ID N°l est un peptide synthétique homologue à une région hautement conservée de la protéine transmembranaire rétrovirale. Il exerce une action immunosuppressive qui se traduit par une inhibition de la production, in vitro, notamment d'interleukine 1, d'interleukine 2 et d'interféron γ par les lymphocytes et les monocytes murins (Haraguchi et al, Cell Lnmunol. 1992 May; 141(2):388-97).The peptide CKS-17 of sequence SEQ ID No. 1 is a synthetic peptide homologous to a highly conserved region of the retroviral transmembrane protein. It exerts an immunosuppressive action which results in an inhibition of the production, in vitro, in particular of interleukin 1, interleukin 2 and interferon γ by the lymphocytes and the murine monocytes (Haraguchi et al, Cell Lnmunol. 1992 May ; 141 (2): 388-97).
La séquence d'ADN codant pour le peptide hétérologue selon l'invention peut être insérée dans au moins l'une des séquences du vecteur adenoviral codant pour une protéine de capside de l'adénovirus au niveau de régions à faible contrainte structurale, parmi lesquelles on peut citer, mais s'y limiter, les régions à faible contrainte structurale de l'hexon, de la fibre ou de la base du penton, de la protéine pVL pVLÏÏ ou pIX.The DNA sequence coding for the heterologous peptide according to the invention can be inserted into at least one of the sequences of the adenoviral vector coding for an adenovirus capsid protein in regions with low stress structural, among which there may be mentioned, but limited to, the regions with low structural stress of the hexon, of the fiber or of the base of the penton, of the pVL protein pVLII or pIX.
Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la protéine de capside est choisie parmi l'hexon, la fibre ou la base du penton, la protéine pVI, pVIII ou pLX.Thus, according to one embodiment of the invention, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, the fiber or the base of penton, the protein pVI, pVIII or pLX .
La séquence d'ADN codant pour le peptide hétérologue peut être comprise au moins dans l'une des séquences codant pour les régions, à faible contrainte structurale de protéines de capside. De préférence, la séquence d'ADN codant pour le peptide hétérologue de l'invention est insérée dans une seule région à faible contrainte structurale. Elle peut également être insérée dans au moins deux régions à faible contrainte structurale différentes d'une même protéine de capside ou de deux protéines de capside différentes, voire plus.The DNA sequence coding for the heterologous peptide can be included at least in one of the sequences coding for regions, with low structural stress of capsid proteins. Preferably, the DNA sequence coding for the heterologous peptide of the invention is inserted into a single region with low structural stress. It can also be inserted into at least two regions with different low structural stresses of the same capsid protein or of two or more different capsid proteins.
Selon un mode de réalisation particulier, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la séquence d'ADN codant pour la région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside est délétée ou partiellement délétée, et la séquence d'ADN codant pour le peptide hétérologue est insérée dans le site de délétion.According to a particular embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein is deleted or partially deleted, and the DNA sequence encoding the heterologous peptide is inserted into the deletion site.
En général, on déterminera si l'ADN codant pour la région à faible contrainte structurale doit être entièrement ou en partie délété notamment en fonction du peptide hétérologue de l'invention (taille et structure tridimensionnelle du peptide hétérologue) et de la région à faible contrainte structurale.In general, it will be determined whether the DNA coding for the region with low structural stress should be entirely or partially deleted, in particular as a function of the heterologous peptide of the invention (size and three-dimensional structure of the heterologous peptide) and of the region with low stress. structural.
Comme exemple de région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside codée par le vecteur adenoviral, on peut citer, mais sans s'y limiter, une région hypervariable du penton qui fait de 19 (Adl2) à 82 acides aminés (Ad2 etAs an example of a region with low structural stress of a capsid protein encoded by the adenoviral vector, there may be mentioned, but not limited to, a hypervariable region of the penton which makes from 19 (Ad12) to 82 amino acids (Ad2 and
Ad5) selon les sérotypes. Cette région contient un motif RGD à l'apex de deux hélices alpha. On peut également citer la boucle HI de la fibre, ou les sept régions hypervariables (HVR1 à HVR7) de l'hexon.Ad5) according to serotypes. This region contains an RGD motif at the apex of two alpha helices. We can also cite the HI loop of the fiber, or the seven hypervariable regions (HVR1 to HVR7) of the hexon.
De préférence, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que lorsque la protéine de capside est l'hexon, la région à faible contrainte structurale est la région hypervariable 5 (HVR5). De manière encore plus préférée, l'ADN codant pour la région hypervariable 5 (HVR5) est entièrement délété.Preferably, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region 5 (HVR5). Even more preferably, the DNA encoding the hypervariable region 5 (HVR5) is entirely deleted.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le vecteur adenoviral est caractérisé en ce que lorsque la protéine de capside est la fibre, la région à faible contrainte structurale est la boucle HI. De préférence, la boucle HI est délétée ou partiellement délétée.According to another embodiment of the invention, the adenoviral vector is characterized in that when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop. Preferably, the HI loop is deleted or partially deleted.
Selon un nouveau mode de réalisation, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que le peptide hétérologue comprend en outre au moins un adaptateur situé en N-ter ou en C-ter.According to a new embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide further comprises at least one adapter located in N-ter or in C-ter.
On entend désigner par adaptateur dans la présente demande un acide aminé ou une séquence d'acides aminés situé en N-ter ou en C-ter du peptide hétérologue qui permet d'obtenir un repliement tridimensionnel correct de la séquence amino- acide de la protéine de capside comportant dans au moins l'une de ses régions à faible contrainte structurale le peptide hétérologue selon l'invention.The term “adapter” is intended to denote, in the present application, an amino acid or an amino acid sequence located in N-ter or in C-ter of the heterologous peptide which makes it possible to obtain correct three-dimensional folding of the amino acid sequence of the protein of capsid comprising in at least one of its regions with low structural stress the heterologous peptide according to the invention.
Lorsque l'adaptateur est une séquence d'acides aminés, celle-ci peut comprendre 1 à 5 acides aminés, de préférence 3 acides aminés.When the adapter is an amino acid sequence, this can include 1 to 5 amino acids, preferably 3 amino acids.
De préférence, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que le peptide hétérologue comprend un adaptateur situé en N-ter et un adaptateur situé en C-ter. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lorsque la région à faible contrainte structurale dans laquelle le peptide hétérologue de l'invention est inséré est la région HVR5 de l'hexon, les adaptateurs sont l'acide aminé G (Glycine) en N-ter du peptide hétérologue et les acides aminés LGG (Leucine-Glycine-Glycine) en C-ter du peptide hétérologue.Preferably, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the heterologous peptide comprises an adapter located in N-ter and an adapter located in C-ter. According to a particular embodiment of the invention, when the region with low structural stress into which the heterologous peptide of the invention is inserted is the HVR5 region of the hexon, the adapters are the amino acid G (Glycine) in N-ter of the heterologous peptide and the amino acids LGG (Leucine-Glycine-Glycine) in C-ter of the heterologous peptide.
Selon un mode préféré de réalisation, le vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisé en ce que la séquence d'ADN d'intérêt est liée de.manière opérationnelle à des séquences de contrôle de l'expression.According to a preferred embodiment, the adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the DNA sequence of interest is linked in an operational manner to expression control sequences.
On entend désigner par séquences de contrôle de l'expression des séquences de contrôle de la transcription et de la traduction. De telles séquences sont bien connues et utilisées par l'homme de l'art. Ce sont des séquences ADN de régulation, telles que des promoteurs, des amplificateurs (« enhancers »), des terminateurs et autres, qui permettent l'expression . d'une séquence d'ADN d'intérêt dans une cellule hôte. L'expression de la séquence d'ADN d'intérêt peut être effectuée sous le contrôle de n'importe quel promoteur/enhancer connu de l'homme de l'art, sous réserve que ces éléments de régulation soient fonctionnels dans la cellule cible choisie pour l'expression. Les promoteurs qui peuvent être utilisés pour le contrôle de l'expression du transgène comprennent, sans s'y limiter, le promoteur CMV, le promoteur SV40 (Benoist & Chambon, Nature. 1981 Mar 26;290(5804):304-10), le promoteur RSV (Yamamoto et al, Cell. 1980 Dec;22(3):787-97), le promoteur de l'herpès thymidine kinase (Wagner et al, Proc Natl Acad Sci U S A. 1981 Mar;78(3):1441-5), les séquences de régulation du gène de la métallothionéine (Brinster et al, Nature. 1982 Mar 4;296(5852):39-42), et les régions de contrôle de la transcription animale qui ont une spécificité tissulaire, tels que la région contrôle du gène de l'élastase I, qui est active dans les cellules acineuses pancréatiques (Swift et al, Cell. 1984 Oct;38(3):639-46), la région contrôle du gène de l'insuline, qui est active dans les cellules pancréatiques Bêta (Hanahan et al, Nature 1985 May 9-15;315(6015): 115-22), la région contrôle du gène de l'immunoglobuline, qui est active dans les cellules lymphoïdes (Grosschedl ét al, Cell. 1984 Oct;38(3):647-58). L'expression "lié de manière opérationnelle à" signifie que la séquence d'ADN d'intérêt et les séquences de contrôle de l'expression sont en relation l'un par rapport à l'autre d'une manière qui leur permet de fonctionner de la manière souhaitée.The expression control sequences are intended to denote the expression of the transcription and translation control sequences. Such sequences are well known and used by those skilled in the art. It is regulatory DNA sequences, such as promoters, enhancers, terminators and the like, that allow expression. of a DNA sequence of interest in a host cell. The expression of the DNA sequence of interest can be carried out under the control of any promoter / enhancer known to those skilled in the art, provided that these regulatory elements are functional in the chosen target cell for expression. Promoters that can be used to control expression of the transgene include, but are not limited to, the CMV promoter, the SV40 promoter (Benoist & Chambon, Nature. 1981 Mar 26; 290 (5804): 304-10) , the RSV promoter (Yamamoto et al, Cell. 1980 Dec; 22 (3): 787-97), the herpes thymidine kinase promoter (Wagner et al, Proc Natl Acad Sci US A. 1981 Mar; 78 (3 ): 1441-5), the metallothionein gene regulatory sequences (Brinster et al, Nature. 1982 Mar 4; 296 (5852): 39-42), and the animal transcription control regions which have specificity tissue, such as the elastase I gene control region, which is active in pancreatic acinar cells (Swift et al, Cell. 1984 Oct; 38 (3): 639-46), the gene control region l insulin, which is active in pancreatic beta cells (Hanahan et al, Nature 1985 May 9-15; 315 (6015): 115-22), the control region of the immunoglobulin gene, which is active in cells lymphoids (Grosschedl et al, Cell. 1984 Oct; 38 (3): 647-58). The expression "operably linked to" means that the DNA sequence of interest and the expression control sequences are related to each other in a way that allows them to function as desired.
De préférence, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la séquence d'ADN d'intérêt code pour un facteur anti-angiogénique, la thymidine kinase, la protéine p53, un transgène impliqué dans une maladie musculaire, le gène codant pour le régulateur transmembranaire impliqué dans la mucoviscidosePreferably, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence of interest codes for an anti-angiogenic factor, thymidine kinase, the p53 protein, a transgene involved in a muscular disease, the gene coding for the transmembrane regulator involved in cystic fibrosis
(gène CFTR). De préférence, le facteur anti-angiogénique est l'angiostatine ou tout autre fragment du plasminogène, l'endostatine, la canstatine, l'angiotensinogène ou tout autre fragment dérivé de l'angiotensinogène. Selon une autre préférence, le transgène impliqué dans une maladie musculaire code pour la dystrophine.(CFTR gene). Preferably, the anti-angiogenic factor is angiostatin or any other fragment of plasminogen, endostatin, canstatin, angiotensinogen or any other fragment derived from angiotensinogen. According to another preference, the transgene involved in a muscular disease codes for dystrophin.
Lorsque la séquence d'ADN d'intérêt exprime une protéine, celle-ci peut également comprendre du côté N-ter une séquence « signal » de sécrétion de la protéine également exprimée par la séquence d'ADN d'intérêt.When the DNA sequence of interest expresses a protein, this protein can also comprise on the N-ter side a “signal” sequence of secretion of the protein also expressed by the DNA sequence of interest.
Selon un mode de réalisation particulier, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la séquence d'ADN El du vecteur adenoviral est modifiée de façon à permettre la réplication dudit vecteur uniquement dans les cellules tumorales.According to a particular embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the DNA sequence E1 of the adenoviral vector is modified so as to allow replication of said vector only in tumor cells.
La modification peut consister par exemple en une substitution ou une délétion totale ou partielle de la séquence d'ADN El. Une telle modification de la séquence d'ADN El du vecteur ou du génome adenoviral est bien connue de l'homme de l'art, et est décrite notamment dans Barnes MN et al, Mol Cancer Ther. 2002 Apr;l(6):435-9. Review ; Lamfers ML et al, Cancer Res. 2002 OctThe modification can consist, for example, of a substitution or a total or partial deletion of the E1 DNA sequence. Such a modification of the E1 DNA sequence of the vector or of the adenoviral genome is well known to those skilled in the art. , and is described in particular in Barnes MN et al, Mol Cancer Ther. 2002 Apr; l (6): 435-9. Review; Lamfers ML et al, Cancer Res. 2002 Oct
15;62(20):5736-42). Il a été démontré que cette séquence est modifiée, les vecteurs adénoviraux obtenus sont capables d'infecter les cellules tumorales. Selon un autre mode de réalisation particulier, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce qu'il présente un tropisme pour les cellules déficientes ou dépourvues en récepteurs communs au Coxsackieviru's B3 et à l'adénovirus (récepteurs CAR).15; 62 (20): 5736-42). It has been demonstrated that this sequence is modified, the adenoviral vectors obtained are capable of infecting tumor cells. According to another particular embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that it exhibits a tropism for cells deficient or lacking in receptors common to Coxsackieviru ' s B3 and to adenovirus (CAR receptors).
Dans la présente demande, on désignera comme cellules CAR" les cellules de mammifères dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR. A l'inverse, les cellules qui ne sont pas dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR seront désignées comme étant des cellules CAR+.In the present application, CAR cells will be designated " mammalian cells lacking or deficient in CAR receptors. Conversely, cells which are not lacking or deficient in CAR receptors will be designated as CAR + cells.
Comme exemples de cellules de mammifères dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR (cellules CAR") on peut citer, sans toutefois s'y limiter, les cellules tumorales, telles que les cellules de gliome, de mélanome, de carcinome, de cancer du poumon, de l'utérus, du sein ou de l'ovaire, de tumeur de la prostate, ou les lymphocytes, les fibroblastes, les cellules épithéliales pulmonaires, les cellules du muscle squelettique, du muscle lisse ou du myocarde.Examples of mammalian cells lacking or deficient in CAR receptor (CAR cells ") include, without limitation, tumor cells, such as glioma cells, melanoma, carcinoma, cancer of the lung, of the uterus, breast or ovary, prostate tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle, smooth muscle or myocardial cells.
Comme exemples de lignées de cellules de mammifères dépourvues ou déficientes en récepteurs CAR (cellules CAR") on peut citer, sans toutefois s'y limiter, les lignées CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 et C2C12.As examples of mammalian cell lines lacking or deficient in CAR receptors (CAR cells " ), mention may be made, but not limited to, the lines CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 and C2C12.
Selon un mode de réalisation particulier, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte en outre une ou plusieurs modifications, ce qui permet à la protéine de capside ainsi obtenue d'avoir une interaction diminuée ou éliminée avec au moins l'un des récepteurs primaires de l'adénovirus.According to a particular embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that it also comprises one or more modifications, which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary adenovirus receptors.
En effet, le vecteur adenoviral de l'invention, s'il est capable de se lier au TGFR situé à la surface des cellules de mammifères, conserve sa capacité à infecter les cellules CAR+. Dans la présente demande, on désignera comme récepteurs primaires de l'adénovirus les récepteurs avec lesquels l'adénovirus sauvage est capable d'interagir. De tels récepteurs sont en général présents à la surface des cellules de mammifères, mais ils peuvent également être présents en solution sous forme soluble recombinante. Comme exemples de récepteurs primaires de l'adénovirus on peut citer les récepteurs primaires essentiels tels que le récepteur CAR, les héparane sulfate et lès intégrines!In fact, the adenoviral vector of the invention, if it is capable of binding to TGFR located on the surface of mammalian cells, retains its ability to infect CAR + cells. In the present application, the receptors with which the wild-type adenovirus is capable of interacting will be designated as primary adenovirus receptors. Such receptors are generally present on the surface of mammalian cells, but they can also be present in solution in recombinant soluble form. As examples of primary adenovirus receptors, mention may be made of essential primary receptors such as the CAR receptor, heparan sulfate and the integrins!
La modification qui permet à la protéine de capside ainsi obtenue d'avoir une interaction diminuée ou éliminée avec au moins l'un des récepteurs primaires peut être de tous types dans la mesure où le vecteur adenoviral selon l'invention modifié de cette manière possède un tropisme préférentiel pour les cellules CAR - et un tropisme faible ou nul pour les cellules CAR +.The modification which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary receptors can be of all types insofar as the adenoviral vector according to the invention modified in this way has a preferential tropism for CAR cells - and little or no tropism for CAR + cells.
La modification qui permet à la protéine de capside ainsi obtenue d'avoir une interaction diminuée ou éliminée avec au moins l'un des récepteurs primaires de l'adénovirus peut consister en l'ablation de la fibre adéno virale. La modification peut également consister à remplacer la partie C-teπninale de la fibre par un ligand de ciblage comportant cependant un motif de trimérisation, afin de préserver l'intégrité de la capside virale.The modification which allows the capsid protein thus obtained to have a reduced or eliminated interaction with at least one of the primary receptors of the adenovirus can consist in the ablation of the adeno viral fiber. The modification can also consist in replacing the C-teπninale part of the fiber by a targeting ligand however comprising a trimerization motif, in order to preserve the integrity of the viral capsid.
La modification peut encore être basée sur la mutagénèse des résidus de la fibre impliqués dans les interactions avec le CAR.The modification can also be based on the mutagenesis of the fiber residues involved in the interactions with CAR.
De préférence, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la modification dans au moins l'une des séquences d'ADN codant pour les protéines de capside leur permet d'avoir une interaction diminuée ou éliminée avec au moins l'un des récepteurs primaires de l'adénovirus, est une délétion du motif RGD présent dans la base du penton.Preferably, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification in at least one of the DNA sequences coding for the capsid proteins allows them to have a reduced or eliminated interaction with at least one of primary adenovirus receptors, is a deletion of the RGD motif present in the base of the penton.
Selon encore une autre préférence, la modification s'inspire de l'existence de différents sérotypes adénoviraux qui diffèrent par la taille de la fibre et leur capacité à lier ou non le CAR. Ainsi, on peut envisager de réduire la taille de la tige de la fibre Ad5, ou de remplacer la fibre par celle d'un autre sérotype qui ne lie pas le CAR (sous groupe B, Ad3) (Dechecchi et al, 2000, 268 :382-90). Par exemple, on peut pseudotyper un vecteur Ad5 par une fibre Ad3 (Vigne et al.,. Gène Ther. 2003, 10 :153-62).According to yet another preference, the modification is inspired by the existence of different adenoviral serotypes which differ in the size of the fiber and their Ability to link or not the RAC. Thus, one can consider reducing the size of the stem of the Ad5 fiber, or replacing the fiber with that of another serotype which does not bind the CAR (under group B, Ad3) (Dechecchi et al, 2000, 268 : 382-90). For example, an Ad5 vector can be pseudotyped by an Ad3 fiber (Vigne et al.,. Gene Ther. 2003, 10: 153-62).
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la modification consiste en la substitution de la séquence d'ADN codant pour la fibre adénovirale d'un sérotype donné par la séquence d'ADN codant pour une fibre adénovirale d'un autre sérotype. De préférence, on substitue la fibre Ad5 par la fibre Ad3.Thus, according to a preferred embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification consists in the substitution of the DNA sequence coding for the adenoviral fiber of a given serotype by the DNA sequence coding for an adenoviral fiber of another serotype. Preferably, the Ad5 fiber is replaced by the Ad3 fiber.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le vecteur adenoviral selon l'invention est caractérisé en ce que la modification consiste en la substitution de la fibre Ad5 par la fibre Ad3 et en une délétion du motif RGD présent dans la base du penton.According to a particularly preferred embodiment, the adenoviral vector according to the invention is characterized in that the modification consists in the substitution of the Ad5 fiber by the Ad3 fiber and in a deletion of the RGD motif present in the base of the penton.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une méthode d'obtention de particules adénovirales infectieuses dans des cellules de production, ladite méthode comprenant une étape de transformation desdites cellules de production par le vecteur adenoviral selon la présente invention.According to another aspect, the subject of the invention is a method for obtaining infectious adenoviral particles in production cells, said method comprising a step of transformation of said production cells by the adenoviral vector according to the present invention.
Les termes « particule adénovirale », « virion » ou « adénovirus » sont utilisés de manière indifférente dans la présente demande.The terms “adenoviral particle”, “virion” or “adenovirus” are used interchangeably in the present application.
On entend désigner par cellule de production dans la présente demande toute cellule qui permet d'obtenir des particules adénovirales infectieuses lorsqu'elle est transformée par le vecteur adenoviral de l'invention. Lorsque le vecteur adenoviral est défectif pour la réplication, les cellules de production de particules adénovirales infectieuses, de la présente demande sont les cellules qui fournissent les fonctions de complémentation (protéines virales) qui sont absentes du vecteur adenoviral. De telles cellules, également appelées cellules de transcomplémentation, sont décrites plus haut.The term “production cell” is intended to denote in the present application any cell which makes it possible to obtain infectious adenoviral particles when it is transformed by the adenoviral vector of the invention. When the adenoviral vector is defective for replication, the cells producing infectious adenoviral particles, of the present application are the cells which provide the complementation functions (viral proteins) which are absent from the vector. adenovirus. Such cells, also called transcomplementation cells, are described above.
L'invention a également pour objet les particules adénovirales infectieuses obtenues par la méthode d'obtention selon la présente invention.The subject of the invention is also the infectious adenoviral particles obtained by the method of production according to the present invention.
Selon encore un autre aspect, l'invention a pour objet une méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral, comprenant l'insertion, dans au moins l'une des séquences d'ADN codant pour des régions à faible contrainte structurale de protéines de capside, d'au moins une séquence d'ADN codant pour un peptide hétérologue selon l'invention.According to yet another aspect, the subject of the invention is a method of modifying the tropism of an adenoviral vector, comprising the insertion, in at least one of the DNA sequences coding for regions with low structural stress of proteins of capsid, of at least one DNA sequence coding for a heterologous peptide according to the invention.
De préférence, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que l'étape d'insertion est précédée d'une étape de délétion de tout ou partie de la séquence d'ADN codant pour la région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside.Preferably, the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the insertion step is preceded by a deletion step of all or part of the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein.
De préférence, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que la protéine de capside est choisie parmi l'hexon, la fibre ou la base du penton, la protéine pVI, pVIII ou pIX.Preferably, the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, fiber or base of penton, protein pVI, pVIII or pIX.
De manière encore préférée, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que, lorsque la protéine dé capside est l'hexon, la région à faible contrainte structurale est la région hypervariable 5 (HVR5).More preferably, the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that, when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region 5 (HVR5) .
De manière la plus préférée, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que la séquence d'ADN codant pour la région hypervariable 5 (HV 5) est délétée.Most preferably, the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the DNA sequence coding for the hypervariable region 5 (HV 5) is deleted.
Selon un autre mode de réalisation, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que, lorsque la protéine de capside est la fibre, la région à faible contrainte structurale est la boucle HI.According to another embodiment, the method of modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that, when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop.
Selon un mode de réalisation particulier, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que le peptide hétérologue selon l'invention comprend en outre au moins un adaptateur situé en N-ter ou en C-ter.According to a particular embodiment, the method for modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide according to the invention also comprises at least one adapter located in N-ter or in C- b.
Selon un mode préféré de réalisation, la méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral selon la présente invention est caractérisée en ce que le peptide hétérologue tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprend un adaptateur situé en N-ter et un adaptateur situé en C-ter.According to a preferred embodiment, the method for modifying the tropism of an adenoviral vector according to the present invention is characterized in that the heterologous peptide as defined in any one of claims 1 to 6 comprises an adapter located in N- ter and an adapter located in C-ter.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une méthode in vitro permettant l'expression préférentielle d'une séquence d'ADN d'intérêt dans une cellule cible de mammifère comprenant la mise en contact de ladite cellule avec des particules adénovirales infectieuses selon l'invention, ou avec le vecteur adenoviral selon l'invention ou obtenu selon la méthode de modification du tropisme selon l'invention.According to another aspect, the subject of the invention is an in vitro method allowing preferential expression of a DNA sequence of interest in a target mammalian cell comprising bringing said cell into contact with infectious adenoviral particles according to the invention, or with the adenoviral vector according to the invention or obtained according to the method of modification of the tropism according to the invention.
De préférence, la méthode in vitro selon la présente invention est caractérisée en ce que la cellule cible de mammifère est déficiente ou dépourvue en récepteurs CAR.Preferably, the in vitro method according to the present invention is characterized in that the mammalian target cell is deficient or lacking in CAR receptors.
De manière la plus préférée, la méthode in vitro selon la présente invention est caractérisée en ce que la cellule déficiente ou dépourvue en récepteurs CAR est issue d'une lignée cellulaire choisie parmi les lignées CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 et C2C12.Most preferably, the in vitro method according to the present invention is characterized in that the cell deficient or lacking in CAR receptors comes from a cell line chosen from the CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10 lines, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 and C2C12.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une composition pharmaceutique comprenant un vecteur adenoviral selon la présente invention et un excipient pharmaceutique approprié. La composition pharmaceutique selon la présente invention peut être fabriquée selon divers procédés bien connus de l'homme de l'art, en fonction du mode d'administration ; ce mode d'administration comprend l'administration. systémique et l' administration localisée (comme par exemple l'administration par aérosol, l'instillation, et l'administration orale). Pour l'administration systémique, on préfère l'injection, par exemple sous-cutanée, intradermique, intramusculaire, intraveineuse, intrapéritonéale, intrathécale, intracardiaque (telle que par exemple péricardique), intratumorale, intravaginale, intrapulmonaire, intranasale, intratrachéale, intravasculaire, intraartérielle, intracoronaire, ou intracérébroventriculaire. L'injection intramusculaire ou intratumorale constitue un mode préféré d'administration. L'administration peut être effectuée en une seule dose ou en dose répétée une ou plusieurs fois après un intervalle de temps déterminé.According to another aspect, the subject of the invention is a pharmaceutical composition comprising an adenoviral vector according to the present invention and an appropriate pharmaceutical excipient. The pharmaceutical composition according to the present invention can be manufactured according to various methods well known to those skilled in the art, depending on the mode of administration; this mode of administration includes administration. systemic and localized administration (such as for example aerosol administration, instillation, and oral administration). For systemic administration, injection is preferred, for example subcutaneous, intradermal, intramuscular, intravenous, intraperitoneal, intrathecal, intracardiac (such as for example pericardial), intratumoral, intravaginal, intrapulmonary, intranasal, intratracheal, intravascular, intraarterial , intracoronary, or intracerebroventricular. Intramuscular or intratumoral injection is a preferred mode of administration. The administration can be carried out in a single dose or in a repeated dose one or more times after a determined time interval.
La composition selon l'invention peut être fournie sous diverses formes, notamment sous forme liquide (par exemple aqueuse).The composition according to the invention can be supplied in various forms, in particular in liquid form (for example aqueous).
La composition selon l'invention comprend également un excipient pharmaceutique acceptable pour l'administration du vecteur adenoviral selon l'invention à un corps humain ou animal. L'excipient est de préférence approprié pour l'injection ou est un diluant non toxique pour l'organisme humain ou animal au dosage et à la concentration utilisés (voir par exemple Remington'sThe composition according to the invention also comprises an acceptable pharmaceutical excipient for the administration of the adenoviral vector according to the invention to a human or animal body. The excipient is preferably suitable for injection or is a non-toxic diluent for the human or animal organism at the dosage and the concentration used (see for example Remington's
Pharmaceutical Sciences, last Ed., Mack Publishing Co). Il est de préférence isotonique, hypotonique ou faiblement hypertonique, et possède une force relativement faible, telle que par exemple celle d'une solution de sucrose. De plus, il peut contenir n'importe quels liquides solvants appropriés, aqueux ou partiellement aqueux comprenant de l'eau stérile, apyrogène, un milieu de dispersion, une suspension d'enrobage, et leurs équivalents, ou des diluants (par exemple tampon Tris-HCl, acétate, phosphate), des émulsifiants, des solubilisants, des émulsifiants, ou des adjuvants. Le pH de la composition pharmaceutique est ajusté de manière appropriée. On peut citer par exemple, pour une composition injectable, les solutions salines isotoniques qui sont de préférence tamponnées au pH physiologique (tel que les solutions salines au tampon phosphate, au tampon Tris, le mannitol, le dextrose, le glycérol contenant ou ne contenant pas des protéines telles que la sérum albumine humaine). Comme exemples représentatifs de diluants on peut citer le tampon contenant du sucrose (par exemple 1M saccharose, 150 mM NaCI , ImM M9CI25 54 mg/L Tween 80, 10 mM Tris pH 8.5) et le tampon contenant du mannitol (par exemple 10 mg/ml mannitol, 1 mg/ml HSA, 20 mM Tris pH 7,2 et 150 mM NaCI).Pharmaceutical Sciences, last Ed., Mack Publishing Co). It is preferably isotonic, hypotonic or weakly hypertonic, and has a relatively weak force, such as for example that of a sucrose solution. In addition, it may contain any suitable solvent liquids, aqueous or partially aqueous, comprising sterile, pyrogen-free water, a dispersion medium, a coating suspension, and their equivalents, or diluents (for example Tris buffer -HCl, acetate, phosphate), emulsifiers, solubilizers, emulsifiers, or adjuvants. The pH of the pharmaceutical composition is appropriately adjusted. We can cite for example, for a composition injectable, isotonic saline solutions which are preferably buffered at physiological pH (such as saline solutions with phosphate buffer, Tris buffer, mannitol, dextrose, glycerol containing or not containing proteins such as human serum albumin) . As representative examples of diluents, mention may be made of the buffer containing sucrose (for example 1M sucrose, 150 mM NaCl, ImM M9CI25 54 mg / L Tween 80, 10 mM Tris pH 8.5) and the buffer containing mannitol (for example 10 mg / ml mannitol, 1 mg / ml HSA, 20 mM Tris pH 7.2 and 150 mM NaCl).
De plus, la composition pharmaceutique selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs solutions stabilisantes telles que des lipides (lipides cationiques, liposomes) des inhibiteurs de nucléases, des hydrogels, de la hyaluronidase, de la collagénase, des polymères, des agents de chélation, de manière à prévenir la dégradation du vecteur adenoviral dans le corps humain ou animal et/ou pour améliorer l' administration à la cellule hôte. La composition peut encore comprendre des substances susceptibles de faciliter le transfert de gènes pour des applications spécifiques, telles qu'un complexe gel de polylysine et de lactose pour faciliter l'administration par la voie intraartérielle (Midoux et al., Nucleic Acid Res. 21 (1993), 871-878).In addition, the pharmaceutical composition according to the invention can comprise one or more stabilizing solutions such as lipids (cationic lipids, liposomes), nuclease inhibitors, hydrogels, hyaluronidase, collagenase, polymers, chelating agents. , so as to prevent degradation of the adenoviral vector in the human or animal body and / or to improve administration to the host cell. The composition may also include substances capable of facilitating the transfer of genes for specific applications, such as a polylysine and lactose gel complex to facilitate administration by the intraarterial route (Midoux et al., Nucleic Acid Res. 21 (1993), 871-878).
De préférence, la composition pharmaceutique selon l'invention est destinée à cibler des cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR.Preferably, the pharmaceutical composition according to the invention is intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet l'utilisation du vecteur adenoviral selon la présente invention pour la fabrication d'un médicament.According to another aspect, the subject of the invention is the use of the adenoviral vector according to the present invention for the manufacture of a medicament.
De préférence, l'utilisation selon l'invention est caractérisée en ce que le médicament est destiné à cibler des cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR. De préférence, le médicament est destiné à cibler les cellules CAR" qui présentent une anomalie par rapport aux mêmes cellules CAR" saines. L'anomalie peut consister en un phénotype différent de celui de la cellule CAR" saine, par exemple suite au disfonctiόnnement de l'expression d'un gène (surexpression, sous- expression, non expression...).Preferably, the use according to the invention is characterized in that the medicament is intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors. Preferably, the drug is intended to target CAR cells " which have an abnormality compared to the same healthy CAR cells " . The anomaly may be a different phenotype of the cell CAR "healthy example following the dysfunction of the expression of a gene (overexpression, underexpression, nonexpression ...).
Une telle- anomalie présente chez les cellules déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR (CAR") peut être à l'origine d'une maladie.Such an anomaly present in cells deficient or lacking in CAR receptors (CAR " ) can be the cause of a disease.
De manière encore préférée, l'utilisation selon l'invention est caractérisée en ce que les cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR sont des cellules tumorales, telles que des cellules de gliome, de mélanome, de carcinome, de cancer du poumon, de l'utérus, du sein ou de l'ovaire, de tumeur de la prostate, de tumeur de la vessie, ou des lymphocytes, des fibroblastes, des cellules épithéliales pulmonaires, des cellules du muscle squelettique, du muscle lisse ou du myocarde.More preferably, the use according to the invention is characterized in that the mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors are tumor cells, such as glioma, melanoma, carcinoma, lung cancer cells, uterus, breast or ovary, prostate tumor, bladder tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle or myocardium.
Le vecteur adenoviral selon l'invention, et le médicament qui en est dérivé, est destiné à prévenir ou à traiter toute maladie présente à la suite d'une anomalie des cellules CAR", comme par exemple, mais sans s'y limiter, un cancer, une maladie pulmonaire, une maladie liée à un disfonctionnement du système immunitaire ou une maladie musculaire.The adenoviral vector according to the invention, and the medicament which is derived therefrom, is intended to prevent or to treat any disease present following an abnormality of the CAR cells " , such as for example, but not limited to, a cancer, lung disease, a disease related to a dysfunction of the immune system or muscle disease.
De manière la plus préférée, l'utilisation selon 1 invention est caractérisée en ce que le médicament est destiné à prévenir ou à traiter un sujet atteint d'un cancer du sein, de l'utérus, de la prostate, du poumon, de la peau, de l'ovaire, d'un cancer colorectal, d'une leucémie, de la mucoviscidose ou d'une myopathie.Most preferably, the use according to 1 invention is characterized in that the medicament is intended for preventing or treating a subject suffering from breast, uterus, prostate, lung, skin, ovary, colorectal cancer, leukemia, cystic fibrosis or myopathy.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une protéine de capside adénovirale recombinante comprenant l'insertion dans au moins une région à faible contrainte structurale d'au moins un peptide hétérologue tel que défini dans la présente demande.According to another aspect, the subject of the invention is a recombinant adenoviral capsid protein comprising the insertion into at least one region with low structural stress of at least one heterologous peptide as defined in the present application.
Selon encore un autre aspect, l'invention a pour objet une cellule de mammifère transformée par un vecteur adenoviral selon la présente invention. Selon un dernier aspect, l'invention a pour objet une méthode de traitement d'un sujet atteint d'une maladie présente à la suite d'une anomalie des cellules CAR", ladite méthode, comprenant l'administration audit sujet du vecteur adenoviral selon l'invention, des particules adénovirales infectieuses selon l'invention ou de la composition pharmaceutique selon l'invention. De préférence, ladite maladie est un cancer du sein, de l'utérus, de la prostate, du poumon, de la peau, de l'ovaire, un cancer colorectal, une leucémie, la mucoviscidose ou une myopathie.According to yet another aspect, the invention relates to a mammalian cell transformed with an adenoviral vector according to the present invention. According to a last aspect, the subject of the invention is a method of treatment of a subject suffering from a disease present following an abnormality of CAR cells " , said method, comprising the administration to said subject of the adenoviral vector according to the invention, infectious adenoviral particles according to the invention or the pharmaceutical composition according to the invention. Preferably, said disease is cancer of the breast, uterus, prostate, lung, skin, ovary, colorectal cancer, leukemia, cystic fibrosis or myopathy.
Les légendes des figures et exemples qui suivent sont destinées à illustrer l'invention sans aucunement en limiter la portée. The legends of the figures and examples which follow are intended to illustrate the invention without in any way limiting its scope.
LEGENDES DES FIGURESLEGENDS OF FIGURES
Figure 1 : Structure de la capside adénovirale.Figure 1: Structure of the adenoviral capsid.
La partie droite, correspondant à l'agrandissement du penton, indique les zones d'interactions avec les récepteurs cellulaires.The right part, corresponding to the enlargement of the penton, indicates the areas of interaction with cellular receptors.
Figure 2 : Organisation du génome adenoviral.Figure 2: Organization of the adenoviral genome.
Les deux boîtes noires aux extrémités représentent les LTR. Les gènes précoces sont désignés par la lettre E pour Early, et le gène tardif par la lettre L pour Late.The two black boxes at the ends represent the LTRs. The early genes are designated by the letter E for Early, and the late gene by the letter L for Late.
Figure 3 : Modification de l'hexon d'un adénovirus recombinant par double recombinaison homologue chez E. colLFigure 3: Modification of the hexon of a recombinant adenovirus by double homologous recombination in E. colL
Figure 4 : Analyse du pouvoir infectieux d'adenovirus recombinants pour la β-galactosidase, à capside sauvage (AE18) ou modifiée dans l'hexon (SE2) par insertion du peptide CKS-17.Figure 4: Analysis of the infectious power of recombinant adenoviruses for β-galactosidase, with wild capsid (AE18) or modified in hexon (SE2) by insertion of the peptide CKS-17.
Des cellules CAR+ (Hela) ou CAR" (L929) sont infectées à différentes MOI. L'expression de la β-galactosidase dans les cellules transduites est évaluée par colorimétrie, après fixation des cellules, ou quantifiée sur lysats cellulaires par luminométrie (activité β-Gal en RLU.μg"1 de protéines).CAR + (Hela) or CAR " (L929) cells are infected at different MOIs. The expression of β-galactosidase in transduced cells is evaluated by colorimetry, after fixation of the cells, or quantified on cell lysates by luminometry (activity β-Gal in RLU.μg "1 protein).
Figure 5 : Fixation spécifique du virus SE2 sur le TGFβRII.Figure 5: Specific binding of the SE2 virus on the TGFβRII.
Différentes concentrations de TGFβRII recombinant (lμg, 0,5μg et 0,25 μg), et de CAR soluble (0,5μg), sont déposées sur membrane. La fixation spécifique des virus, SE2 ou AE18, est révélée par immunodétection à l'aide d'Ac anti-Ad.Different concentrations of recombinant TGFβRII (1 μg, 0.5 μg and 0.25 μg), and of soluble CAR (0.5 μg), are deposited on the membrane. The specific binding of viruses, SE2 or AE18, is revealed by immunodetection using anti-Ad Ab.
Figure 6 : Caractérisation biochimique des récepteurs solubles.Figure 6: Biochemical characterization of soluble receptors.
Western blots de surnageants de Hela non infectées (Ni.) ou infectées par les Ad recombinants Ad/TGFβRII-Fc (A) ou Ad/ CAR" Fc (B), suivi d'une immunodétection par des Ac anti-récepteur (TGFβRII ou CAR) ou anti-IgGl .Western blots of Hela supernatants not infected (Ni.) Or infected with recombinant Ad / TGFβRII-Fc (A) or Ad / CAR " Fc (B) Ad, followed by immunodetection with anti-receptor Ab (TGFβRII or CAR) or anti-IgGl.
Figure 7 : Protéine TGFβRII-Fc purifiée.Figure 7: Purified TGFβRII-Fc protein.
Electrophorèse sur gel SDS-PAGE, suivie d'une coloration au bleu de Coomassie de la protéine TGFβRII-Fc purifiée par chromato graphie d'affinité sur colonne de protéine A. Figure 8 : Capacité du virus SE2 [Hexon/CKS-17] à infecter des cellules tumorales de rein. La culture primaire Aury (RCC) est infectée à différentes MOI. L'expression de la β-galactosidase est évaluée, après fixation des cellules, par colorimétrie, ou quantifiée sur lysats cellulaires par luminométrie (RLU.μg"1 de protéines). Figure 9 : Expression des récepteurs primaires à l'Ad5 et du TGFβRII à la surface de différentes lignées.SDS-PAGE gel electrophoresis, followed by Coomassie blue staining of the purified TGFβRII-Fc protein by affinity chromatography on a protein A column. Figure 8: Capacity of the SE2 virus [Hexon / CKS-17] at infect kidney tumor cells. The primary culture Aury (RCC) is infected with different MEs. The expression of β-galactosidase is evaluated, after fixation of the cells, by colorimetry, or quantified on cell lysates by luminometry (RLU.μg "1 of proteins). Figure 9: Expression of primary Ad5 receptors and TGFβRII on the surface of different lines.
Le taux d'expression des récepteurs (Intégrines αV, αγβ3, α,γβ5, TGFβRII et CAR) est analysé, par cytométrie de flux, après marquage des cellules avec des Ac anti-récepteurs (CAR et Intégrines) couplés au FITC, ou du TGFβ biotinylé (TGFβRII). Figure 10 : Capacité des Ad recombinants à capside modifiée (SE2) ou sauvage (AE18) à infecter des tumeurs in vivo.The level of receptor expression (integrins αV, αγβ 3 , α, γβ 5 , TGFβRII and CAR) is analyzed, by flow cytometry, after labeling the cells with anti-receptor Ab (CAR and Integrins) coupled to FITC, or biotinylated TGFβ (TGFβRII). Figure 10: Ability of recombinant capsid modified (SE2) or wild type (AE18) Ad to infect tumors in vivo.
Des tumeurs (cellules LLC) pré-établies sont injectées par 2.109 pV de virus SE2 [Hexon/CKS-17] ou de virus contrôle AE18 (capside sauvage). (A) L'expression de la β-galactosidase dans les cellules transduites est observée à J+3 pi., au microscope (X50) sur coupes après immunodétection, ou (B) quantifiée (RLU.μg" l) à J+2 p.L, dans des lysats de tumeurs. Les points correspondent aux résultats individuels des tumeurs et les barres aux moyennes. (A) et (B) proviennent d'expériences indépendantes. Figure 11 : Capacité du virus SE2 [Hexon/CKS-17] à infecter des lignées musculaires.Pre-established tumors (LLC cells) are injected with 2.10 9 pV of SE2 virus [Hexon / CKS-17] or of AE18 control virus (wild capsid). (A) The expression of β-galactosidase in the transduced cells is observed on D + 3 pi., Under a microscope (X50) on sections after immunodetection, or (B) quantified (RLU.μg " l ) on D + 2 pL, in tumor lysates. The points correspond to the individual tumor results and the bars to the means. (A) and (B) come from independent experiments. Figure 11: Capacity of the SE2 virus [Hexon / CKS-17] at infect muscle lines.
Des cellules L6 et C2C12 sont infectées à différentes MOI. L'expression de la β- galactosidase dans les cellules transduites est évaluée, après fixation, par colorimétrie ou quantifiée sur lysats cellulaires par luminométrie (RLU.μg"1). Figure 12 : Pouvoir infectieux de différents Ad mutants recombinants pour le gène LacZ. Des cellules Hela et L929 sont infectées à différentes MOI par les virus [Hexon/CKS-17] AE95SE2 et SE2, et les virus contrôles AE95 et AE18. L'expression de la β-galactosidase dans les cellules transduites est évaluée sur cellules entières par coloration X-gal. Figure 13 : Modification des protéines de capside permettant de rompre les interactions naturelles entre l'Ad5 et ses récepteurs.L6 and C2C12 cells are infected at different MOIs. The expression of β-galactosidase in the transduced cells is evaluated, after fixation, by colorimetry or quantified on cell lysates by luminometry (RLU.μg "1 ). Figure 12: Infectious power of different recombinant Ad mutants for the LacZ gene. Hela and L929 cells are infected at different MOIs by the viruses [Hexon / CKS-17] AE95SE2 and SE2, and the control viruses AE95 and AE18. The expression of β-galactosidase in transduced cells is evaluated on whole cells by X-gal staining Figure 13: Modification of the capsid proteins allowing the natural interactions between Ad5 and its receptors to be broken.
Le virus SE2 [Hexon/CKS-17] à été modifié afin de déléter le motif RGD de la base du penton et/ou pseudotypé par la fibre Ad3. EXEMPLESThe SE2 virus [Hexon / CKS-17] has been modified in order to delete the RGD motif from the base of the penton and / or pseudotyped by the Ad3 fiber. EXAMPLES
EXEMPLE 1 : MATERIELSEXAMPLE 1: MATERIALS
ADNc :CDNA:
Les ADNc du récepteur humain de type II au TGF-β et celui du récepteur CAR ont été fournis respectivement par le Dr X.-F. Wong (Duke University, USA) et le Dr E. Vigne (Aventis, Vitry).The human TGF-β type II receptor and that of the CAR receptor cDNAs were provided respectively by Dr X.-F. Wong (Duke University, USA) and Dr. E. Vigne (Aventis, Vitry).
Vecteurs :Vectors:
- Plasmide d'expression :- Expression plasmid:
SE17 : ce plasmide, dérivé de pCEP4 (Invitrogen), possède la séquence ADNc codant la partie constante (Fc) des immunoglobulines murines de type IgGl, clonée sous contrôle du promoteur précoce immédiat du cytomégalovirus (CMV) et du site de polyadénylation tardif du virus SV40. Ce vecteur est utilisé pour construire des récepteurs solubles.SE17: this plasmid, derived from pCEP4 (Invitrogen), has the cDNA sequence coding for the constant part (Fc) of murine immunoglobulins of the IgG1 type, cloned under the control of the immediate early promoter of the cytomegalovirus (CMV) and of the late polyadenylation site of the virus SV40. This vector is used to construct soluble receptors.
Vecteur navetteShuttle vector
pCA350 : ce vecteur, développé dans le laboratoire, porte le gène de résistance à la kanamycine (KmR), un site de clonage multiple ainsi que la partie gauche (5') du génome de l'adénovirus humain de type 5 (Ad 5), de 1TTR 5' au gène pIX.pCA350: this vector, developed in the laboratory, carries the kanamycin resistance gene (Km R ), a multiple cloning site as well as the left part (5 ') of the genome of the human adenovirus type 5 (Ad 5 ), from 1TTR 5 'to the pIX gene.
Dans cette séquence, la région El (position 382 à 3513 de l'Ad5) est éliminée pour permettre l'insertion d'une cassette d'expression. L'origine de réplication conditionnelle R6Kγ restreint la réplication de ce plasmide aux bactéries E. coli exprimant le gène pir (pir+).In this sequence, the E1 region (position 382 to 3513 of Ad5) is eliminated to allow the insertion of an expression cassette. The origin of R6Kγ conditional replication restricts replication of this plasmid to E. coli bacteria expressing the pir (pir + ) gene.
pSE2 : ce plasmide contient les séquences 19244 à 19643 et 19686 à 20084 de PAd5 qui bordent la région hypervariable n°5 (HVR5) de l'hexon. Entre ces séquences est insérée la séquence du peptide rétroviral CKS-17. Ce plasmide navette comporte également l'origine de réplication colEl, le gène de résistance à la kanamycine (KmR) et le gène sacB, dont le produit métabolise le sucrose en un composé toxique pour E. coli (Vigne & al., 1999).pSE2: this plasmid contains the sequences 19244 to 19643 and 19686 to 20084 of PAd5 which border the hypervariable region No. 5 (HVR5) of the hexon. Between these sequences is inserted the sequence of the retroviral peptide CKS-17. This plasmid shuttle also includes the origin of replication colEl, the kanamycin resistance gene (Km R ) and the sacB gene, the product of which metabolizes sucrose into a compound toxic to E. coli (Vigne & al., 1999).
- Vecteur de recombinaison :- Recombination vector:
pOSE1700 : ce vecteur contient le gène de résistance à la tétracycline (TétR), l'origine de réplication RK2 et la partie droite (3') du génome de l'Ad 5, de la séquence de la pLX à 1TTR 3' (Dr J.-J. Robert, Aventis). Il possède de plus une délétion de 2kb dans la région E3. La séquence pLX permet la recombinaison homologue entre le vecteur navette pCA350 et le vecteur ρOSE1700. Ainsi, le génome de l'Ad5, délété des régions El et E3, avec le transgène d'intérêt inséré dans la région El est reconstruit. Ce nouveau plasmide est appelé pAd.pOSE1700: this vector contains the tetracycline resistance gene (Tet R ), the origin of replication RK2 and the right part (3 ') of the genome of Ad 5, of the sequence from pLX to 1TTR 3' ( Dr. J.-J. Robert, Aventis). It also has a 2kb deletion in the E3 region. The pLX sequence allows homologous recombination between the shuttle vector pCA350 and the vector ρOSE1700. Thus, the genome of Ad5, deleted from the El and E3 regions, with the transgene of interest inserted in the El region is reconstructed. This new plasmid is called pAd.
- Episomes adénoviraux :- Adenoviral episomes:
AE18c : épisome contenant le génome de l'Ad 5 ΔE1ΔE3, dans lequel le gène lacZ est clone à la place de la région El sous contrôle du promoteur « immédiate early » du cytomegalovirus (CMV) et du signal de polyadénylation tardif du virus SV40. Il contient un marqueur de résistance à la tétracycline (TetR) (Vigne et al,AE18c: episome containing the genome of Ad 5 ΔE1ΔE3, in which the lacZ gene is cloned in place of the El region under the control of the “immediate early” promoter of the cytomegalovirus (CMV) and of the late polyadenylation signal of the SV40 virus. It contains a tetracycline resistance marker (Tet R ) (Vigne et al,
1999).1999).
SE2c : épisome identique à AE18, modifié par recombinaison homologue pour y insérer le peptide rétroviral CKS-17 dans la région HVR5 de l'hexon.SE2c: episome identical to AE18, modified by homologous recombination to insert the retroviral peptide CKS-17 into the HVR5 region of the hexon.
AE74c, DB6c et AE95c sont des episomes adénoviraux dérivés d'AE18c. Ils contiennent respectivement une délétion du motif RGD de la base du penton, le remplacement de la fibre Ad5 par la fibre Ad3, ou ces deux modifications combinées (collaboration Dr E. Vigne, Aventis, Vitry). Adénovirus recombinants :AE74c, DB6c and AE95c are adenoviral episomes derived from AE18c. They respectively contain a deletion of the RGD motif from the base of the penton, the replacement of the Ad5 fiber by the Ad3 fiber, or these two modifications combined (collaboration with Dr E. Vigne, Aventis, Vitry). Recombinant adenoviruses:
AE18 et SE2 sont des virus ΔE1ΔE3 obtenus à partir des episomes AE18c et SE2c. SE2 contient le peptide rétroviral CKS-17 inséré dans l'hexon. Les expériences présentées ci-après ont été réalisées à l'aide de différents stocks d'AElδ (2 stocks) et de SE2 (4 stocks).AE18 and SE2 are ΔE1ΔE3 viruses obtained from the AE18c and SE2c episomes. SE2 contains the retroviral peptide CKS-17 inserted into the hexon. The experiments presented below were carried out using different stocks of AElδ (2 stocks) and SE2 (4 stocks).
Oligonucléotides :Oligonucleotides:
Amplification du domaine extracellulaire des récepteursAmplification of the extracellular domain of receptors
Les oligonucléotides encadrant les ADNc des récepteurs TGFβRII et CAR ont été synthétisés puis purifiés par HPLC (ESGS, Evry). Leur utilisation, dans des réactions de PCR, permet l'obtention de séquences codant pour le domaine extracellulaire des récepteurs.The oligonucleotides framing the cDNAs of the TGFβRII and CAR receptors were synthesized and then purified by HPLC (ESGS, Evry). Their use in PCR reactions makes it possible to obtain sequences coding for the extracellular domain of receptors.
Oligonucléotides spécifiques Cible ADNc ADNc produSpecific oligonucleotides Target cDNA cDNA produced
SE50A : SEQ IDN°4 TGFβRπ TGFβRH Humain SE50B : SEQ IDN°5 Domaine extra-celluSE50A: SEQ IDN ° 4 TGFβRπ TGFβRH Human SE50B: SEQ IDN ° 5 Extra-cellular domain
SE51A : SEQ IDNO6 CAR CAR Humain SE51B : SEQ ΓDN°7 Domaine extra-celluSE51A: SEQ IDN O 6 CAR CAR Human SE51B: SEQ ΓDN ° 7 Extra-cellular domain
Ces oligonucléotides présentent en début de séquence, un site unique de restriction enzymatique (souligné) qui facilite le clonage du fragment amplifié dans le vecteur d'expression SE17.These oligonucleotides present, at the start of the sequence, a unique enzyme restriction site (underlined) which facilitates the cloning of the amplified fragment in the expression vector SE17.
Séquençage ou analyse par PCR des vecteurs d'expression :Sequencing or PCR analysis of expression vectors:
Oligonucléotide Séquence nucléotidique Séquence ciblée CMVGi SEQ ID N°8 Promoteur CMV SE17A SEQ IDN°9 Début séquence Fc IgG IgGASl SEQ ID N°10 Fc IgG Les oligonucléotides SE50A, SE50B, SE51A et SE51B décrits précédemment, ont aussi été utilisés pour le séquençage.Oligonucleotide Nucleotide sequence Targeted sequence CMVGi SEQ ID N ° 8 Promoter CMV SE17A SEQ IDN ° 9 Start sequence Fc IgG IgGASl SEQ ID N ° 10 Fc IgG The oligonucleotides SE50A, SE50B, SE51A and SE51B described above, were also used for sequencing.
Criblage des génomes adénoviraux recombinants :Screening of recombinant adenoviral genomes:
Oligonucléotide Séquence nucléotidique Séquence ciblée Hex SEQ ID N°Π ' hexon SE2B SEQ ΓDN°12 CKS-17Oligonucleotide Nucleotide sequence Targeted sequence Hex SEQ ID No. Π ' hexon SE2B SEQ ΓDN ° 12 CKS-17
Souches bactériennes :Bacterial strains:
XLl blue : souche d'E. coli n'exprimant pas l'enzyme RecA de réparation de l'ADN (RecA"), utilisée pour le clonage de vecteurs d'expression, et l'amplification des plasmides navettes qui possèdent l'origine colΕl.XLl blue: strain of E. coli not expressing the DNA repair enzyme RecA (RecA " ), used for the cloning of expression vectors, and the amplification of shuttle plasmids which have the colΕl origin.
Texl : E. coli recA", exprimant la protéine pir (Pir+), qui permet la réplication des plasmides navettes qui possèdent l'origine R6Kγ.Texl: E. coli recA " , expressing the pir protein (Pir + ), which allows the replication of shuttle plasmids which have the R6Kγ origin.
G4977 : E.coli recA , n'exprimant pas polA (Pol T), qui ne permet pas la réplication des plasmides possédant l'origine colΕl. Elle est utilisée pour les étapes de recombinaison homologue lors de la construction des episomes adénoviraux (pAd).G4977: E.coli recA, not expressing polA (Pol T), which does not allow replication of plasmids having the colΕl origin. It is used for homologous recombination steps during the construction of adenoviral episomes (pAd).
JM83 : E.coli recA , Pir", qui ne permet pas la réplication des plasmides possédant l'origine R6Kγ. Elle est utilisée pour l'étape de recombinaison homologue lors de la construction des pAd.JM83: E.coli recA, Pir " , which does not allow replication of the plasmids having the R6Kγ origin. It is used for the homologous recombination step during the construction of the pAds.
Top 10 : E.coli recA", utilisée pour amplifier les episomes adénoviraux (pAd).Top 10: E.coli recA " , used to amplify adenoviral episomes (pAd).
Lignées cellulaires :Cell lines:
Des types cellulaires d'origines diverses ont été utilisés. Les cellules ont été cultivées en milieu RPMI 1640, Minimum Eagle Médium (MEM), Dubelcco's MEM (DMEM) ou F12 (HAM) additionné de 10% de sérum de veau fœtal (LifeTechnologies™), ou selon les recommandations de l'ATCC ou de l'ECACC.Cell types of various origins have been used. The cells were cultured in RPMI 1640 medium, Minimum Eagle Medium (MEM), Dubelcco's MEM (DMEM) or F12 (HAM) supplemented with 10% fetal calf serum (LifeTechnologies ™), or as recommended by ATCC or ECACC.
Cellules 293 (ATCC CRL-1573) : lignée issue de cellules de rein embryonnaire humain modifiées par l'insertion de fragments d'ADN (position 1 à 4344) de l'AdCells 293 (ATCC CRL-1573): line derived from human embryonic kidney cells modified by the insertion of DNA fragments (position 1 to 4344) from Ad
.5. Elle est ainsi capable par transcomplémentation de fournir l'activité El nécessaire à l'amplification des adénovirus ΔE1ΔE3..5. It is thus capable by transcomplementation of providing the E1 activity necessary for the amplification of the adenoviruses ΔE1ΔE3.
Cellules 911 : lignée issue de rétinoblastes embryonnaires humains modifiés par transfection d'un fragment d'ADN contenant les régions 79 à 5789 du génome de l'Ad 5. Cette lignée est donc également capable de produire les protéines de la région El (Benihoud et al, 1996).911 cells: line derived from human embryonic retinoblasts modified by transfection of a DNA fragment containing regions 79 to 5789 of the Ad 5 genome. This line is therefore also capable of producing the proteins of the El region (Benihoud and al, 1996).
Cellules HeLa (ATCC CCL-2) : lignée issue d'une tumeur humaine du col de l'utérus utilisée pour la production de protéines recombinantes.HeLa cells (ATCC CCL-2): line from a human tumor of the cervix used for the production of recombinant proteins.
Les autres lignées cellulaires et cultures primaires utilisées dans les expériences sont décrites dans le tableau I. The other cell lines and primary cultures used in the experiments are described in Table I.
Lignées cellulaires ATCC ou ECACC Type histologique EspèceATCC or ECACC cell lines Histological type Species
L929 CCL-1 Fibroblaste SourisL929 CCL-1 Fibroblast Mouse
CHO CCL-61 Ovaire HamsterCHO CCL-61 Hamster Ovary
PC-3 CRL-1435 Prostate HommePC-3 CRL-1435 Male Prostate
LLC CRL-1642 Poumon SourisLLC CRL-1642 Lung Mouse
B16-F10 CRL-6475 Mélanome SourisB16-F10 CRL-6475 Melanoma Mouse
RCC Law E. Angevin, IGR, Villejuif Tumeurs rénales Homme AuryRCC Law E. Angevin, IGR, Villejuif Kidney tumors Male Aury
U118 HTB-15 Gliome HommeU118 HTB-15 Glioma Man
RD CCL-136 Rhabdomyosarcome HommeRD CCL-136 Male Rhabdomyosarcoma
L6 CRL-1458 Myoblaste - Muscle squelettique RatL6 CRL-1458 Myoblast - Skeletal muscle Rat
C2C12 CRL-1772 Myoblaste - Muscle squelettique Souris Tableau I : Cultures primaires et lignées cellulairesC2C12 CRL-1772 Myoblast - Skeletal Muscle Mouse Table I: Primary cultures and cell lines
Anticorps et SérumsAntibodies and Serums
Anticorps primaires :Primary antibodies:
Anticorps Spécificité Origine Isotype Couplage Référence L5 particule virale Lapin polyclonal Néant Vigne et al 1999 1070-05 IgGl souris Chèvre Polyclonal HRP SouthernBiotech AF-241-NA TGFβRII humain Chèvre IgG Néant R&D Systems sc-10313 CAR humain Chèvre IgG Néant Santa Cruz Upstate RmcB CAR humain Souris IgGl Néant biotechnology AMF7 Intégrines αv humaines Souris IgGl FITC Beckman-Coulter MAB 1976F Intégrines αvβ3 humaines Souris IgGl FITC Chemicon MAB1961F Intégrines ocyβs humaines Souris IgGl FITC Chemicon 555748 contrôle Souris IgGl FITC Beckton-Dickinson Anticorps secondairesAntibody Specificity Origin Isotype Coupling Reference L5 viral particle Rabbit polyclonal None Vine et al 1999 1070-05 IgGl mouse Goat Polyclonal HRP SouthernBiotech AF-241-NA TGFβRII human Goat IgG None R&D Systems sc-10313 CAR human Goat IgG None Santa Cruz Upstate RmcB CAR human IgGl mice None biotechnology AMF7 Human α v integrins IgGl FITC mouse Beckman-Coulter MAB 1976F Human α v β 3 integrins Human IgGl FITC Chemicon MAB1961F Human ocy integrins IgGl FITC Chemicon 555748 control IgGl FITC mouse Beckton-Dickinson Secondary Antibodies
Anticorps Spécificité Origine Isotype Couplage Référence M35201 IgG+M souris Chèvre F(ab')2 FITC CalTag 605-703-002 IgG chèvre Ane IgG HRP RocklandAntibody Specificity Origin Isotype Coupling Reference M35201 IgG + M mouse Goat F (ab ') 2 FITC CalTag 605-703-002 IgG goat Donkey IgG HRP Rockland
Protéines recombinants:Recombinant proteins:
Protéines recombinantes Origine Caractéristiques RéférenceRecombinant proteins Origin Characteristics Reference
CAR domaine extra cellulaire Recombinant Humain Dr Curiel, AlabamaCAR extra cellular domain Recombinant Human Dr Curiel, Alabama
TGFβRII (241-R2) Recombinant Humain R&D SystemsTGFβRII (241-R2) Recombinant Human R&D Systems
TGFβ-biotine Recombinant Humain R&D SystemsTGFβ-biotin Human Recombinant R&D Systems
TGF/3RII humain : protéine recombinante formée des 159 acides aminés du domaine extracellulaire du récepteur de type II au TGF-/31 (Lin & al., 1992). La protéine contient 136 acides aminés, après clivage de 23 a. a. constituant le peptide signal (R&D Systems).Human TGF / 3RII: recombinant protein formed from the 159 amino acids of the extracellular domain of the type II receptor to TGF- / 31 (Lin & al., 1992). The protein contains 136 amino acids, after cleavage of 23 a. at. constituting the signal peptide (R&D Systems).
EXEMPLE 2 : METHODES Construction de plasmides navettes :EXAMPLE 2: METHODS Construction of shuttle plasmids:
- Construction de récepteurs solubles : TGF^RII-Fc et CAR'Fc :- Construction of soluble receptors: TGF ^ RII-Fc and CAR ' Fc:
Construction des ADNc codant pour les antagonistes des récepteurs :Construction of cDNAs coding for receptor antagonists:
Pour obtenir l'ADNc des antagonistes, les séquences correspondant aux domaines extra-cellulaires du TGFβRII, ou du récepteur CAR, ont été amplifiées à l'aide de différents oligonucléotides (0,5μM) (cf. tableau exemple 1, « oligonucléotides », « amplification du domaine extracellulaire des récepteurs ») par 30 cycles de PCR (dénaturation 94°C, appariement 60°C, élongation 72°C) avec 1U d'ADN polymérase (DyNAzyme EXT, Finnzymes) en présence de dNTP 0,2mM, MgCl2 l,5mM. L'appariement du 1er cycle de PCR est réalisé à 50°C. Ces PCR ont été réalisées à partir de plasmides contenant la séquence du TGFβRII complet ou celle du domaine extra cellulaire du CAR.To obtain the cDNA of the antagonists, the sequences corresponding to the extra-cellular domains of the TGFβRII, or of the CAR receptor, were amplified using different oligonucleotides (0.5 μM) (cf. table example 1, "oligonucleotides", "Amplification of the receptor extracellular domain") by 30 PCR cycles (denaturation 94 ° C, pairing 60 ° C, elongation 72 ° C) with 1U of DNA polymerase (DyNAzyme EXT, Finnzymes) in the presence of 0.2 mM dNTP, MgCl 2 l, 5mM. The 1st PCR cycle is paired at 50 ° C. These PCRs were produced from plasmids containing the complete TGFβRII sequence or that of the extracellular domain of CAR.
Un aliquot de l'amplification est analysé sur. gel d'agarose, le reste de la préparation est débarrassé des dNTP (QlAquick PCR purification, Qiagen) et digéré par les enzymes de restriction adéquates pour libérer des extrémités compatibles avec le vecteur d'expression. Ces produits d'amplification digérés sont déposés sur gel d'agarose puis élues (QlAquick Gel Extraction, Qiagen) et quantifiés par électrophorèse sur gel d'agarose.An aliquot of the amplification is analyzed on. agarose gel, the rest of the preparation is freed from dNTP (QlAquick PCR purification, Qiagen) and digested with suitable restriction enzymes to release ends compatible with the expression vector. These digested amplification products are deposited on agarose gel and then eluted (QlAquick Gel Extraction, Qiagen) and quantified by electrophoresis on agarose gel.
Linéarisation du plasmide :Linearization of the plasmid:
Le vecteur contenant la séquence Fc des IgGl murines dans la cassette d'expression CMV-polyA, est linéarisé par les enzymes de restriction Bam HI et Xho I (lU/μg d'ADN). Le vecteur est ensuite déphosphorylé par la phosphatase intestinale de veau (CLP lOU/réaction) afin d'empêcher sa recircularisation et de favoriser la ligation avec le fragment de PCR digéré. Après électrophorèse sur gel d'agarose, la bande correspondant au vecteur linéarisé est découpée, pour éviter une contamination par du vecteur circulaire. L'ADN plasmidique est purifié (QlAquick Gel Extraction, Qiagen) puis analysé et quantifié après électrophorèse sur gel d'agarose.The vector containing the Fc sequence of the murine IgG1s in the CMV-polyA expression cassette is linearized by the restriction enzymes Bam HI and Xho I (1U / μg of DNA). The vector is then dephosphorylated by calf intestinal phosphatase (CLP lOU / reaction) in order to prevent its recircularization and to promote ligation with the digested PCR fragment. After electrophoresis on agarose gel, the strip corresponding to the linearized vector is cut to avoid contamination by the circular vector. The plasmid DNA is purified (QlAquick Gel Extraction, Qiagen) then analyzed and quantified after electrophoresis on agarose gel.
Ligation et transformation :Ligation and transformation:
Pour la construction des récepteurs solubles, le fragment de PCR correspondant est ligué avec le plasmide SE17 linéarisé (AmpR), une nuit à 16°C avec une unité de la ligase à ADN du phage T4 (Biolabs) en présence d'ATP 1 OmM. Un aliquot des ligations est introduit dans des bactéries XLl -Blue par électroporation (25μF,200Ω, 12,5kv/cm2). Après une incubation d'une heure à 37°C sous agitation, pennettant l'expression du marqueur de résistance à l'ampicilline, les bactéries sont étalées sur milieu Luria Bernati (LB) additionné d'ampicilline (LB-Ampi 50μg/ml) et incubées une nuit à 37°C. Criblage des transformants :For the construction of soluble receptors, the corresponding PCR fragment is ligated with the linearized plasmid SE17 (Amp R ), overnight at 16 ° C with a unit of phage T4 DNA ligase (Biolabs) in the presence of ATP 1 WMO. An aliquot of the ligations is introduced into XL1 -Blue bacteria by electroporation (25μF, 200Ω, 12.5 kv / cm 2 ). After a one hour incubation at 37 ° C with shaking, permitting the expression of the ampicillin resistance marker, the bacteria are spread on Luria Bernati medium (LB) supplemented with ampicillin (LB-Ampi 50 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° C. Screening of transformants:
Les colonies bactériennes obtenues sont amplifiées une nuit à 37°C sous agitation en milieu LB-Ampi (50μg/mL). L'ADN plasmidique est préparé à partir des cultures bactériennes par lyse alcaline suivie d'une purification sur colonne échangeuse d'ions fixant l'ADN (Kit Wizard Plus SV minipreps, Promega). Les plasmides obtenus sont analysés par digestion enzymatique (encadrement et orientation) pour vérifier l'insertion du fragment.The bacterial colonies obtained are amplified overnight at 37 ° C. with stirring in LB-Ampi medium (50 μg / ml). The plasmid DNA is prepared from the bacterial cultures by alkaline lysis followed by purification on an ion-exchange column fixing the DNA (Kit Wizard Plus SV minipreps, Promega). The plasmids obtained are analyzed by enzymatic digestion (framing and orientation) to verify the insertion of the fragment.
Production des plasmides d'expression :Production of expression plasmids:
Pour chaque clonage, deux plasmides recombinants sont amplifiés en milieu LB- Ampi une nuit à 37°C sous agitation. L'ADN est extrait par lyse alcaline suivie d'une purification sur colonne échangeuse d'ions (Kit Qiafilter Plasmid midi,For each cloning, two recombinant plasmids are amplified in LB-Ampi medium overnight at 37 ° C. with stirring. The DNA is extracted by alkaline lysis followed by purification on an ion exchange column (Qiafilter Plasmid midi kit,
Qiagen). La concentration et la pureté de la préparation sont déterminées par mesure de l'absorbance à 260nm et 280nm. Les plasmides recombinants sont vérifiés par digestion enzymatique puis par séquençage à l'aide d'oligonucléotides (ESGS, Evry).Qiagen). The concentration and the purity of the preparation are determined by measuring the absorbance at 260nm and 280nm. The recombinant plasmids are checked by enzymatic digestion then by sequencing using oligonucleotides (ESGS, Evry).
Obtention du plasmide navette recombinantObtaining the recombinant shuttle plasmid
Après digestion enzymatique par les enzymes Notl et Sali, la cassette d'expression [CMV-antagoniste-polyA] est isolée du plasmide d'expression (SE17 contenant le CAR'Fc ou le TGFβRII-Fc) sur gel d'agarose, puis éluée suivant le protocoleAfter enzymatic digestion with the Notl and Sali enzymes, the expression cassette [CMV-antagonist-polyA] is isolated from the expression plasmid (SE17 containing CAR ' Fc or TGFβRII-Fc) on agarose gel, then eluted following protocol
QlAquick Gel Extraction (Qiagen). Parallèlement, le vecteur navette pCA350 (KmR) est linéarisé entre l'ITR-ψ et la séquence pIX par les mêmes enzymes, puis déphosphorylé. Un aliquot de l'ADN correspondant à la cassette d'expression [CMV-produit de PCR-polyA] purifiée, est ligué avec le vecteur navette. La ligation est introduite par électroporation dans des bactéries Texl. Après une incubation d'ih à 37°C pennettant l'expression de la résistance à la kanamycine, les bactéries sont étalées sur boîte LB-Kanamycine (LB-K 50μg/ml) et incubées à 37°C toute la nuit.QlAquick Gel Extraction (Qiagen). In parallel, the shuttle vector pCA350 (Km R ) is linearized between ITR-ψ and the pIX sequence by the same enzymes, then dephosphorylated. An aliquot of the DNA corresponding to the purified expression cassette [CMV-PCR product-polyA] is ligated with the shuttle vector. The ligation is introduced by electroporation into Texl bacteria. After an incubation of hi at 37 ° C allowing expression of resistance to kanamycin, the bacteria are spread on an LB-Kanamycin dish (LB-K 50 μg / ml) and incubated at 37 ° C overnight.
Le criblage des transformants et la préparation quantitative de l'ADN du plasmide navette s'effectuent de manière identique aux vecteurs d'expression, seul le milieu de sélection utilisé varie (LB-Km 50μg/ml). Quand les digestions enzymatiques ne permettent pas de discriminer les plasmides recombinants, une amplification par PCR (94°C, 50°C, 72°C) avec 1,25U de Taq DNA polymérase (Promega) en présence de dNTP 0,2mM, MgCl2 l,5mM et 0,5μM d'oligonucléotides (cf. tableau exemple 1, « oligonucléotides », « séquençage ou analyse par PCR des vecteurs d'expression ») est réalisée directement sur une colonie isolée ou sur l'ADN plasmidique. Les oligonucléotides utilisés encadrent le site de clonage et permettent ainsi d'identifier les clones ayant inséré la cassette d'expression dans l'orientation correspondant à sa transcription de 1TTR 5' vers pLX.The screening of the transformants and the quantitative preparation of the DNA of the shuttle plasmid are carried out in an identical manner to the expression vectors, only the selection medium used varies (LB-Km 50 μg / ml). When the enzymatic digestions do not make it possible to discriminate the recombinant plasmids, amplification by PCR (94 ° C, 50 ° C, 72 ° C) with 1.25U of Taq DNA polymerase (Promega) in the presence of 0.2 mM dNTP, MgCl 2 l, 5 mM and 0.5 μM of oligonucleotides (cf. table example 1, “oligonucleotides”, “sequencing or PCR analysis of expression vectors”) is carried out directly on an isolated colony or on plasmid DNA. The oligonucleotides used surround the cloning site and thus make it possible to identify the clones having inserted the expression cassette in the orientation corresponding to its transcription from 1TTR 5 ′ to pLX.
Construction des génomes adénoviraux recombinants (backbones) :Construction of recombinant adenoviral genomes (backbones):
Deux méthodes basées sur la recombinaison homologue permettent de construire, en les modifiant, des génomes adénoviraux. Une première méthode rapide utilise une simple recombinaison homologue mais ne permet de modifier que la partie 5' du génome Ad, qui contient le transgène (JJ. Robert, Aventis). La seconde méthode, plus longue, permet de modifier par double recombinaison homologue n'importe quelle séquence du génome Ad (J. Crouzet, Aventis).Two methods based on homologous recombination make it possible to construct, by modifying them, adenoviral genomes. A first rapid method uses simple homologous recombination but only allows modification of the 5 ′ part of the Ad genome, which contains the transgene (JJ. Robert, Aventis). The second, longer method makes it possible to modify by homologous double recombination any sequence of the Ad genome (J. Crouzet, Aventis).
- Préparation des bactéries compétentes contenant un épisome adenoviral :- Preparation of competent bacteria containing an adenoviral episome:
Pour la simple recombinaison homologue, le plasmide pOSE1700, tétracycline résistant, codant pour la partie droite (pIX à 1TTR 3') du génome de l'Ad 5 est introduit par choc thermique dans des bactéries JM83. Après une incubation d'ih à 37°C permettant l'expression de la résistance à la tétracycline, les bactéries sont étalées sur boîtes LB-Tét (12μg/ml) et incubées une nuit à 37°C. Une colonie isolée est amplifiée pour préparer des bactéries compétentes [JM83+pOSE1700]. Pour la double recombinaison homologue, Les episomes adénoviraux TetR (AE74, DB6 ou AE95) sont introduits par choc thermique dans des bactéries compétentesG4977. Après une heure d'incubation en milieu Luria Bernati (LB) sous agitation à 37°C permettant l'expression de la résistance à la tétracycline, les bactéries sont étalées sur LB-tétracycline (12μg/ml) et incubées une nuit à 37°C. Une colonie isolée (contenant l' épisome adenoviral) est amplifiée pour préparer des bactéries compétentes.For simple homologous recombination, the plasmid pOSE1700, a resistant tetracycline, coding for the right part (pIX to 1TTR 3 ′) of the Ad 5 genome is introduced by thermal shock into JM83 bacteria. After an incubation of hi at 37 ° C allowing the expression of resistance to tetracycline, the bacteria are spread on LB-Tet dishes (12 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° C. An isolated colony is amplified to prepare competent bacteria [JM83 + pOSE1700]. For the homologous double recombination, the Tet R adenoviral episomes (AE74, DB6 or AE95) are introduced by thermal shock into competent bacteria G4977. After one hour of incubation in Luria Bernati medium (LB) with shaking at 37 ° C allowing expression of resistance to tetracycline, the bacteria are spread on LB-tetracycline (12 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° vs. An isolated colony (containing the adenoviral episome) is amplified to prepare competent bacteria.
- Recombinaison homologue :- Homologous recombination:
Dans la méthode de simple recombinaison homologue, le plasmide navette dérivé de pCA350 (Km ) est introduit, par choc thermique dans les bactéries compétentes [JM83+pOSE1700]. Après lh d'incubation à 37°C permettant l'expression des marqueurs de résistance à la kanamycine et à la tétracycline, les bactéries sont amplifiées en milieu LB-Tet-Km (respectivement 12μg/ml et 50μg/ml) une nuit à 37°C sous agitation. On sélectionne ainsi les bactéries TétR KmR ayant réalisé une recombinaison homologue (au niveau de la séquence codant pour la pLX) entre le génome du plasmide navette et le vecteur de recombinaison pOSE1700. Cet événement permet l'émergence d'un 3e plasmide, pAd, codant pour un génome adenoviral et contenant la cassette d'expression pour le transgène d'intérêt. Les vecteurs navettes non incorporés sont incapables de se répliquer dans la souche bactérienne choisie tandis que la kanamycine permet d'éliminer les bactéries [JM83+pOSE1700] non transformées. L'ADN des pAd est préparé, à partir des cultures bactériennes, par la technique de lyse alcaline suivie d'une extraction phénol-chloroforme, la taille des plasmides rendant peu efficace la purification sur colonne échangeuse d'ions.In the simple homologous recombination method, the shuttle plasmid derived from pCA350 (Km) is introduced, by thermal shock, into the competent bacteria [JM83 + pOSE1700]. After 1 hour of incubation at 37 ° C. allowing the expression of the markers of resistance to kanamycin and to tetracycline, the bacteria are amplified in LB-Tet-Km medium (respectively 12 μg / ml and 50 μg / ml) overnight at 37 ° C with stirring. The bacteria Tet R Km R having thus achieved homologous recombination (at the level of the sequence coding for pLX) between the genome of the shuttle plasmid and the recombination vector pOSE1700 are thus selected. This event allows the emergence of a 3rd plasmid pAd, encoding an adenovirus genome containing the expression cassette for the transgene of interest. The non-incorporated shuttle vectors are incapable of replicating in the chosen bacterial strain while kanamycin makes it possible to eliminate the unprocessed bacteria [JM83 + pOSE1700]. The DNA of the pAds is prepared from bacterial cultures by the alkaline lysis technique followed by phenol-chloroform extraction, the size of the plasmids making purification on the ion exchange column ineffective.
Dans la méthode de double recombinaison homologue, le plasmide navette pSE2, contenant le peptide CKS-17 dans l'hexon, est introduit par choc thermique dans des bactéries compétentes [G4977 + épisome adenoviral TetR]. Après une incubation d'une heure permettant l'expression des gènes de résistance aux antibiotiques, les bactéries sont étalées sur milieu LB-Tet-Km afin de sélectionner les bactéries TetR KmR contenant le co-intégrat (épisome adenoviral dans lequel le plasmide navette est inséré par recombinaison homologue) (cf. figure 3). LesIn the homologous double recombination method, the shuttle plasmid pSE2, containing the peptide CKS-17 in hexon, is introduced by thermal shock into competent bacteria [G4977 + adenoviral episome Tet R ]. After an incubation of one hour allowing the expression of genes for resistance to antibiotics, the bacteria are spread on LB-Tet-Km medium in order to select the Tet R Km R bacteria containing the co-integrate (adenoviral episome in which the shuttle plasmid is inserted by homologous recombination) (cf. FIG. 3). The
- plasmides non incorporés sont éliminés car ils ne se répliquent pas dans la souche bactérienne choisie et les bactéries [G4977 + épisome TetR] sont tuées par la kanamycine. Après amplification des colonies bactériennes, l'ADN épisomal est préparé par lyse alcaline, suivie d'une extraction phénol-chloroforme (la taille des episomes rend peu efficace l'utilisation de colonnes échangeuse d'ions). L'intégration du plasmide dans l' épisome (étape de co-intégrat) est vérifiée par digestion enzymatique.- non-incorporated plasmids are eliminated because they do not replicate in the chosen bacterial strain and the bacteria [G4977 + Tet R episome] are killed by kanamycin. After amplification of the bacterial colonies, the episomal DNA is prepared by alkaline lysis, followed by phenol-chloroform extraction (the size of the episomes makes the use of ion exchange columns ineffective). The integration of the plasmid into the episome (co-integrate step) is verified by enzymatic digestion.
Les colonies contenant le co-intégrat sont mises en culture en milieu LB-Tet. Pour favoriser le second événement de recombinaison homologue, les bactéries sont étalées sur milieu LB-Tet contenant 5% sucrose qui permet de sélectionner les bactéries ayant éliminé le gène sacB après une nouvelle recombinaison homologue dans le co-intégrat au niveau de la région modifiée du génome. Le co-intégrat peut se résoudre de deux façons pour donner : - soit l' épisome adenoviral initial, - soit l'épisome adenoviral contenant la nouvelle séquence nucléotidique insérée dans le génome adenoviral (cf. figure 4).The colonies containing the co-integrate are cultured in LB-Tet medium. To promote the second homologous recombination event, the bacteria are spread on LB-Tet medium containing 5% sucrose which makes it possible to select the bacteria having eliminated the sacB gene after a new homologous recombination in the co-integrate at the level of the modified region of the genome. The cointegrate can be resolved in two ways to give: - either the initial adenoviral episome, - or the adenoviral episome containing the new nucleotide sequence inserted into the adenoviral genome (see Figure 4).
L'identification des colonies possédant l'épisome recombinant est faite par amplification par PCR (94°C, 50°C, 72°C) avec 1,25 unités d'Extrapol II (Eurobio) en présence de dNTP 0,2mM, MgCl2 l,5mM et 0,5μM d'oligonucléotides, directement à partir d'une colonie isolée.The identification of the colonies having the recombinant episome is made by PCR amplification (94 ° C, 50 ° C, 72 ° C) with 1.25 units of Extrapol II (Eurobio) in the presence of 0.2 mM dNTP, MgCl 2 l, 5 mM and 0.5 μM of oligonucleotides, directly from an isolated colony.
Les episomes recombinants sont extraits par lyse alcaline à partir de cultures de différents clones puis analysé par digestion enzymatique ou PCR. - Amplification de l'épisome adenoviral recombinant :The recombinant episomes are extracted by alkaline lysis from cultures of different clones and then analyzed by enzymatic digestion or PCR. - Amplification of the recombinant adenoviral episome:
L'épisome adenoviral (pAd) recombinant est introduit dans des bactéries compétentes ToplO par électroporation (25μF, 200Ω, 12,5kv/cm2). Ces bactéries, étant déficientes pour la réparation par recombinaison homologue, permettent de propager de façon stable l'épisome adenoviral recombinant. Après une incubation d'une heure à 37°C sous agitation, durant laquelle les marqueurs de résistance à un antibiotique sont exprimés, les bactéries sont étalées sur milieu LB+antibiotique et incubées une nuit à 37°C. Après amplification de 2 colonies bactériennes, les episomes recombinants (pAd) sont analysés par digestion enzymatique ou par PCR afin de confirmer leur structure.The recombinant adenoviral episome (pAd) is introduced into Top10 competent bacteria by electroporation (25μF, 200Ω, 12.5kv / cm 2 ). These bacteria, being deficient in repair by homologous recombination, allow stable propagation of the recombinant adenoviral episome. After a one hour incubation at 37 ° C with shaking, during which the antibiotic resistance markers are expressed, the bacteria are spread on LB + antibiotic medium and incubated overnight at 37 ° C. After amplification of 2 bacterial colonies, the recombinant episomes (pAd) are analyzed by enzymatic digestion or by PCR in order to confirm their structure.
Une colonie contenant le génome adenoviral recombinant est alors amplifiée dans 500ml de milieu ad hoc une nuit à 37°C sous agitation. L'ADN est extrait en trois étapes. Il est libéré de la bactérie par lyse alcaline, débarrassé du génome bactérien par traitement à l'exonucléase III et enfin purifié sur une colonne échangeuse d'ions (Large-Construct Kit, Qiagen). Sa concentration et sa pureté sont déterminées par mesure de l'absorbance à 260nm et 280nm. La structure du pAd est vérifiée par digestion enzymatique.A colony containing the recombinant adenoviral genome is then amplified in 500 ml of ad hoc medium overnight at 37 ° C. with stirring. DNA is extracted in three stages. It is released from the bacteria by alkaline lysis, rid of the bacterial genome by treatment with exonuclease III and finally purified on an ion exchange column (Large-Construct Kit, Qiagen). Its concentration and purity are determined by measuring the absorbance at 260nm and 280nm. The structure of pAd is verified by enzymatic digestion.
Obtention des adénovirus recombinants :Obtaining recombinant adenoviruses:
Transfection :Transfection:
Le génome adenoviral recombinant est libéré de l'épisome (pAd) par digestion enzymatique (Pac I) et purifié par une extraction phénol-chloroforme. Cet ADN (5 à lOμg) est introduit dans des cellules 293 par lipofection (Effectene, Qiagen) puis, après 24 heures, le milieu est changé. Quand les cellules s'arrondissent et se décollent (effet cytopathique dû au virus environ 8 jours après transfection), elles sont récoltées puis lysées par des cycles de congélation/décongélation permettant ainsi la libération du virus. Après centrifugation pour éliminer les débris cellulaires, le surnageant contenant le virus est récupéré.The recombinant adenoviral genome is released from the episome (pAd) by enzymatic digestion (Pac I) and purified by phenol-chloroform extraction. This DNA (5 to 10 μg) is introduced into 293 cells by lipofection (Effectene, Qiagen) then, after 24 hours, the medium is changed. When the cells round off and take off (cytopathic effect due to the virus about 8 days after transfection), they are harvested and then lysed by freeze / thaw cycles thus allowing the release of the virus. After centrifugation to remove the cellular debris, the supernatant containing the virus is recovered.
- Amplification et purification du virus :- Amplification and purification of the virus:
Le titre viral (exprimé en particules virales par mL, pV.ml"1) du surnageant de transfection est mesuré par HPLC (Blanche et al, 2000). Ce titre permet de définir le volume optimal nécessaire pour les différentes amplifications (Multiplicity Of Infection = MOI, 100 pV.cellule"1). Les virus sont amplifiés sur cellules 293 jusqu'à obtention d'un titre viral satisfaisant (1010 pV.ml"1). Puis, des cellules 293 (environ 5.108 à 70 % de confluence) sont infectées pour l'obtention d'un stock de virus. Les cellules sont récoltées 40 à 72 h après infection, centrifugées puis lysées par des cycles de congélation et décongélation. Une nouvelle centrifugation (4000 rpm) élimine les débris cellulaires, puis le surnageant contenant le virus est déposé sur un gradient de chlorure de césium (CsCl) tamponné à pH 7,4 (densité 1,25 et 1,4), puis ultracentrifugé à 18°C, 2 h à 35000 rpm. La bande de virus à l'interface des 2 densités est prélevée puis ultracentrifugée à 18°C, en CsCl (densité 1,34), 24 h à 35000 rpm. Ces étapes d'ultracentrifugation ont pour but de concentrer le virus et de le séparer des protéines et capsides vides non matures présentes dans le surnageant. Le virus est dessalé sur colonne Séphadex G-25M (Pharmacia Biotech) par élution au PBS. Du glycérol (7% final) est ajouté à la suspension de virus purifiés permettant sa conservation à -80°C.The viral titer (expressed in viral particles per mL, pV.ml "1 ) of the transfection supernatant is measured by HPLC (Blanche et al, 2000). This titer makes it possible to define the optimal volume necessary for the various amplifications (Multiplicity Of Infection = ME, 100 pV. cell "1 ). The viruses are amplified on 293 cells until a satisfactory viral titer is obtained (10 10 pV.ml " 1 ). Then, 293 cells (approximately 5.10 8 to 70% confluence) are infected to obtain a stock of virus. The cells are harvested 40 to 72 hours after infection, centrifuged and then lysed by freezing and thawing cycles. A new centrifugation (4000 rpm) removes cell debris, then the supernatant containing the virus is deposited on a gradient of cesium chloride (CsCl) buffered at pH 7.4 (density 1.25 and 1.4), then ultracentrifuged at 18 ° C, 2 h at 35,000 rpm. The virus band at the interface of the 2 densities is removed and then ultracentrifuged at 18 ° C, in CsCl (density 1.34), 24 h at 35000 rpm. The purpose of these ultracentrifugation steps is to concentrate the virus and to separate it from the immature proteins and empty capsids present in the supernatant. The virus is desalted on a Sephadex G-25M column (Pharmacia Biotech) by elution with PBS. Glycerol (7% final) is added to the suspension of purified viruses allowing it to be stored at -80 ° C.
- Titration :- Titration:
La quantification du nombre de particules virales est obtenue en HPLC (en pV.ml" l) par rétention sélective sur une colonne échangeuse d'anions Q sepharose XLThe quantification of the number of viral particles is obtained by HPLC (in pV.ml " l ) by selective retention on a Q sepharose XL anion exchange column.
(Amersham Pharmacia), élution autour de 20mM NaCI et comparaison à une suspension virale étalon (Blanche & al., 2000). Parallèlement, la quantification du nombre de particules virales infectieuses est obtenue par mesure des pfu (unité formant plage). Des cellules 911 sont infectées avec différentes dilutions de virus et incubées 1 h à 37°C. Après avoir retiré la suspension, on ajoute une couche de mélange agarose 1% (FMC, Sea Plaque), milieu nutritif MEM IX (Eurobio), glutamine 1% et SVF 2%. Les cellules sont nourries de la même façon tous les 3-4 jours. Après 14 jours, les plages de lyse sont dénombrées pour chaque dilution. Le titre viral en pfu.ml"1 est obtenu en rapportant ce nombre de plages au volume d'infection et au facteur de dilution.(Amersham Pharmacia), elution around 20 mM NaCl and comparison with a standard viral suspension (Blanche & al., 2000). At the same time, the quantification of the number of infectious viral particles is obtained by measuring the pfu (unit forming the range). 911 cells are infected with different dilutions of virus and incubated for 1 h at 37 ° C. After removing the suspension, add a layer of 1% agarose mixture (FMC, Sea Plate), MEM IX nutrient medium (Eurobio), 1% glutamine and 2% SVF. The cells are fed the same way every 3-4 days. After 14 days, the lysis ranges are counted for each dilution. The viral titer in pfu.ml "1 is obtained by relating this number of ranges to the volume of infection and to the dilution factor.
Caractérisation biochimique des récepteurs solubles : - Détection des récepteurs solubles par western blot :Biochemical characterization of soluble receptors: - Detection of soluble receptors by western blot:
Les antagonistes solubles sont produits après infection de 107 cellules HeLa par l'adénovirus recombinant correspondant, à la MOI de 1000 pV, en milieu DMEM 2% SVF. Après 24h d'infection, les cellules sont lavées au PBS et remises en culture en milieu dépourvu de sérum pendant 4 jours. Après centrifugation, le surnageant est chauffé 30min à 56°C pour inactiver les virus restants.Soluble antagonists are produced after infection of 10 7 HeLa cells with the corresponding recombinant adenovirus, at an MOI of 1000 pV, in DMEM 2% FCS medium. After 24 hours of infection, the cells are washed with PBS and returned to culture in a medium devoid of serum for 4 days. After centrifugation, the supernatant is heated 30 min at 56 ° C to inactivate the remaining viruses.
Les surnageants (antagonistes solubles) sont dilués dans du Laemmli lx, DTT 0,lmM pour être chauffés à 95°C. Après une électrophorèse (115mA, 110V) réalisée sur gel NuPage Bis-Tris 10% (Novex) en tampon MOPS (3-(N- morpholino) propane sulfonic acid), les protéines (18μl de surnageant) sont transférées (150mA, 18V soit 3mA cm2) sur une membrane de nitrocelluloseThe supernatants (soluble antagonists) are diluted in Laemmli 1 ×, DTT 0, 1 mM to be heated to 95 ° C. After an electrophoresis (115mA, 110V) carried out on 10% NuPage Bis-Tris gel (Novex) in MOPS buffer (3- (N-morpholino) propane sulfonic acid), the proteins (18μl of supernatant) are transferred (150mA, 18V or 3mA cm 2 ) on a nitrocellulose membrane
(porosité 0,45μM, Schleicher & Schuell) durant lh30. La membrane est ensuite saturée en PBS 0,1% tween (PBST)-5% lait. Après plusieurs lavages en PBST, elle est incubée lh en présence du premier anticorps dilué en PBST-2% lait. Suite à de nouveaux lavages, un anticorps secondaire, couplé à la péroxydase, est déposé en PBST-2% lait sur la membrane pendant lh. Après lavage, les anticorps fixés sont révélés par une exposition radiographique qui met en évidence l'émission de photons libérés par la transformation d'un substrat, le luminol, par la péroxydase (ECL™, Amersham Pharmacia Biotech).(porosity 0.45 μM, Schleicher & Schuell) during 1 h 30 min. The membrane is then saturated with PBS 0.1% tween (PBST) -5% milk. After several washes in PBST, it is incubated for 1 hour in the presence of the first antibody diluted in PBST-2% milk. Following further washes, a secondary antibody, coupled to peroxidase, is deposited in PBST-2% milk on the membrane for 1 hour. After washing, the fixed antibodies are revealed by an X-ray exposure which highlights the emission of photons released by the transformation of a substrate, luminol, by peroxidase (ECL ™, Amersham Pharmacia Biotech).
- Purification des récepteurs solubles :- Purification of soluble receptors:
La purification des antagonistes solubles s'effectue à partir de surnageants de culture de cellules HeLa (environ 800 ml de culture en partant de 8.108 cellules) infectées par les adénovirus recombinants adéquats. Les protéines sont ensuite précipitées au sulfate d'ammonium (50%) une nuit à 4°C. Après une centrifugation de 20 min à 10000 rpm, le précipité est repris en PBS pour être dialyse contre du PBS, à 4°C. La solution dialysée est ensuite ajustée par du NaCIThe purification of the soluble antagonists is carried out using culture supernatants of HeLa cells (approximately 800 ml of culture starting from 8.10 8 cells) infected with the appropriate recombinant adenoviruses. The proteins are then precipitated with ammonium sulphate (50%) overnight at 4 ° C. After a 20 min centrifugation at 10,000 rpm, the precipitate is taken up in PBS to be dialyzed against PBS, at 4 ° C. The dialyzed solution is then adjusted with NaCl
3M final, acide borique lOmM (pH 8,9). Les surnageants sont déposés (débit 1 ml/min) sur colonne de Protéine A (Hi Trap rProtein A, Parmacia Biotech) qui retient les antagonistes solubles par interaction entre la protéine A et leur partie Fc. Après lavage (25ml) en tampon NaCI 3M, borate de sodium lOmM (pH 8,9), les protéines recombinantes sont récupérées, par fraction de 500μl, grâce à une élution acide (glycine lOOmM, pH 5) qui sera ensuite neutralisée par 50μl de Tris 1M, pH 8. Les protéines purifiées sont dialysées (Slide-A-Lyzer Dialysis Products, Pierce) contre du PBS et la quantité de protéine (μg.mi"1) présente dans le dialysat est mesurée par un test de Bradford. La pureté de la préparation est analysée sur gel Nu-Page Bis-tris 10% coloré au Bleu de Coomasie.3M final, 10mM boric acid (pH 8.9). The supernatants are deposited (flow rate 1 ml / min) on a column of Protein A (Hi Trap rProtein A, Parmacia Biotech) which retains the soluble antagonists by interaction between protein A and their part Fc. After washing (25ml) in 3M NaCI buffer, 10mM sodium borate (pH 8.9), the recombinant proteins are recovered, by fraction of 500μl, thanks to an acid elution (lOOmM glycine, pH 5) which will then be neutralized by 50μl of Tris 1M, pH 8. The purified proteins are dialyzed (Slide-A-Lyzer Dialysis Products, Pierce) against PBS and the amount of protein (μg.mi "1 ) present in the dialysate is measured by a Bradford test. The purity of the preparation is analyzed on 10% Nu-Page Bis-tris gel colored with Coomasie Blue.
Analyse du pouvoir infectieux des virus :Analysis of the infectious power of viruses:
- SLOT BLOT :- SLOT BLOT:
Différentes quantités de protéines sont déposées, dans 200 μl de PBS, sur une membrane de nitrocellulose (Hybond™ ECL™, Amersham Pharmacia Biotech). La membrane est ensuite saturée avec du PBS-lait 5%, à 4°C sur la nuit. Après deux lavages de la membrane avec du PBS-NP40 0,05%, la membrane est incubée 4 heures à température ambiante avec 20 ml de solution virale à 1010 pV-mi"1 en PBS, NP40 0,05%, lait 0,5%. Après lavage, la membrane est incubée, 2 heures à température ambiante, avec un Ac anti-Ad (sérum L5, exemple 1, « anticorps et sérums », « anticorps primaires ») au 1/2 000e en PBS-NP40 0,05%-lait 0,5%.Different amounts of protein are deposited, in 200 μl of PBS, on a nitrocellulose membrane (Hybond ™ ECL ™, Amersham Pharmacia Biotech). The membrane is then saturated with PBS-milk 5%, at 4 ° C overnight. After two washes of the membrane with 0.05% PBS-NP40, the membrane is incubated for 4 hours at room temperature with 20 ml of 10 pV-mi " 10 viral solution in PBS, 0.05% NP40, milk 0 0.5% After washing, the membrane is incubated for 2 hours at room temperature with an anti-Ad Ab (serum L5, example 1, “antibodies and sera”, “primary antibodies”) at 1/2000 e in PBS. -NP40 0.05% -milk 0.5%.
Après lavage, les Ac fixés sont révélés (cf. exemple 1, « anticorps et sérums », « anticorps secondaires »).After washing, the fixed Ab are revealed (cf. example 1, “antibodies and sera”, “secondary antibodies”).
- Tests d'infectivité des adénovirus recombinants :- Infectivity tests of recombinant adenoviruses:
Tous les tests sont réalisés en double, en utilisant à chaque fois deux stocks viraux différents pour chaque type de virus.All tests are performed in duplicate, using two different viral stocks for each type of virus each time.
Des plaques de culture 12 puits sont ensemencées avec de 3 à 10.104 cellules par puits dans 2 ml de milieu adéquat. Lorsque les cellules atteignent 90% de confluence (105 à 106 cellules par puits) elles sont infectées à différentes MOI (102, 103, 104 pV.cellule"1) avec les différents adénovirus recombinants (portant le transgène lacZ), dans un volume de 400μl de milieu sans sérum. Après lh à 37°C sont ajoutés pour chaque puits 2 mL de milieu ad hoc complémenté par 10% de S VF. L'entrée du virus est évaluée après 24h d'infection.12-well culture plates are seeded with 3 to 10 × 10 4 cells per well in 2 ml of suitable medium. When the cells reach 90% confluence (10 5 to 10 6 cells per well) they are infected at different MOIs (10 2 , 10 3 , 10 4 pV cell "1 ) with the different recombinant adenoviruses (carrying the lacZ transgene) , in a volume of 400 μl of medium without serum. After 1 h at 37 ° C. 2 ml of ad hoc medium supplemented with 10% of S VF are added for each well. The entry of the virus is evaluated after 24 hours of infection.
- Détection colorimétrique : Le milieu d'infection est retiré et les cellules sont fixées (formaldéhyde 1%, glutaradéhyde 0,2%), puis rincées avec du PBS.- Colorimetric detection: The infection medium is removed and the cells are fixed (formaldehyde 1%, glutaradéhyde 0.2%), then rinsed with PBS.
L'activité |3-galactosidase est révélée par ajout du substrat X-gal (5-bromo-4- chloro-3-indolyl-/3-D-galactoside 0,4mg/ml, ferrocyanide de potassium 4mM, ferricyanide de potassium 4mM, MgCl2 2 mM) durant une nuit à 37°C. Le lendemain, après lavage au PBS, le nombre de cellules transduites est évalué par l'observation macroscopique de la coloration bleue..| 3-galactosidase activity is revealed by adding the X-gal substrate (5-bromo-4-chloro-3-indolyl- / 3-D-galactoside 0.4 mg / ml, potassium ferrocyanide 4mM, potassium ferricyanide 4mM , MgCl 2 2 mM) overnight at 37 ° C. The next day, after washing with PBS, the number of transduced cells is evaluated by macroscopic observation of the blue coloration.
- Détection luminométrique : Le milieu d'infection est retiré et les cellules sont lavées au PBS puis solubilisées par lOOμl de tampon de lyse (potassium phosphate 100 M pH 7,8, triton 0,1%, DTT 0,2 mM, 1 cocktail d'anti-protéase (Roche) pour lOmL), 30 min à 4°C. Le lysat cellulaire est centrifugé, 5 min à 10000 rpm, afin de retirer les débris cellulaires. L'activité β-gal est mesurée pendant 5 secondes (en RLU = Relative Light Unit) sur un aliquot du lysat cellulaire (Luminescent beta-galactosidase détection Kit II, Clontech) (Lumiήomètre Lumat LB 9501, Berthold). La quantité de protéines totales présentes dans le lysat cellulaire est mesurée (en μg) par un test de Bradford (Protein Assay, Bio-rad).- Luminometric detection: The infection medium is removed and the cells are washed with PBS and then dissolved by lOOμl of lysis buffer (100 M potassium phosphate pH 7.8, 0.1% newt, 0.2 mM DTT, 1 cocktail anti-protease (Roche) for 10 ml), 30 min at 4 ° C. The cell lysate is centrifuged, 5 min at 10,000 rpm, in order to remove the cellular debris. The β-gal activity is measured for 5 seconds (in RLU = Relative Light Unit) on an aliquot of the cell lysate (Luminescent beta-galactosidase detection Kit II, Clontech) (Lumat meter Lumat LB 9501, Berthold). The amount of total protein present in the cell lysate is measured (in μg) by a Bradford test (Protein Assay, Bio-rad).
L'activité β-galactosidase est rapportée à la quantité de protéines totales présentes dans le lysat cellulaire (RLU.μg"1). Les mesures de la RLU et de la quantité de protéines, sont réalisées en double.The β-galactosidase activity is related to the quantity of total proteins present in the cell lysate (RLU.μg "1 ). The measurements of the RLU and the quantity of proteins are carried out in duplicate.
- FACS :- FACS:
Les cellules sont décollées à l'aide de PBS-EDTA. Les taux de récepteurs membranaires (CAR, Intégrines, Intégrines αyβ3, Intégrines αyβ5 et TGFβRII) sont déterminés sur les cellules (500,000) après incubation avec un Ac directement couplé au FITC, ou avec un Ac non couplé, durant 45 min à 4°C, puis avec l'anticorps IIT couplé au FITC (30 min, à 4°C). Le témoin négatif est effectué en marquant les cellules non traitées par un anticorps non-spécifique, ou, dans le cas d'un marquage indirect, en omettant le premier Ac (exemple 1, « anticorps et sérums », « anticorps primaires » et « anticorps secondaires »).The cells are detached using PBS-EDTA. The levels of membrane receptors (CAR, Integrins, Integrins αyβ 3 , Integrins αyβ 5 and TGFβRII) are determined on the cells (500,000) after incubation with an Ac directly coupled to FITC, or with an uncoupled Ac, for 45 min to 4 ° C, then with the II T antibody coupled to FITC (30 min, at 4 ° C). The negative control is carried out by labeling the cells not treated with a non-specific antibody, or, in the case indirect labeling, omitting the first Ab (example 1, "antibodies and sera", "primary antibodies" and "secondary antibodies").
La mesure du taux de TGFβRII membranaire s'effectue à l'aide du kit fluorokine : (R&D), brièvement les cellules (100,000) sont incubées avec le TGFβ-1 humain couplé à la biotine (60 min à 4°C), suivi d'une incubation avec de l'avidine couplée au FITC (30 min, à 4°C). Le témoin négatif est effectué en incubant les cellules avec une protéine irrelevante également couplée à la biotine.The measurement of the membrane TGFβRII level is carried out using the fluorokine kit : (R&D), the cells are briefly (100,000) are incubated with human TGFβ-1 coupled to biotin (60 min at 4 ° C), followed incubation with avidin coupled to FITC (30 min, at 4 ° C). The negative control is carried out by incubating the cells with an irrelevant protein also coupled to biotin.
Les lavages sont faits en PBS ou dans le tampon ad hoc. L'intensité de fluorescence est mesurée sur cellules fixées (PBS-Formaldéhyde 4%) ou non, à l'aide d'un cytofluoromètre (FacsCalibur®).The washes are made in PBS or in the ad hoc buffer. The fluorescence intensity is measured on fixed cells (PBS-Formaldehyde 4%) or not, using a cytofluorometer (FacsCalibur ® ).
Transfert de gènes intra-tumoralIntra-tumor gene transfer
Des souris C57B16 (femelles, 8 à 10 semaines) sont d'abord injectées en sous cutané à 2.106 cellules LLC (dans 100 μl de PBS). Lorsque les tumeurs atteignent une taille d'environ 5mm de diamètre (environ 15 jours), une injection intratumorale de virus est réalisée (4.1010 pV dans 50 μl de PBS). Dans une première expérience, les souris sont sacrifiées 3 jours après l'administration virale. Les tumeurs sont prélevés et fixées en solution aqueuse de GlyoFixx(5%)-EtOH(10%). Après inclusion en paraffine, les tumeurs sont coupées (5μm) et la β-galactosidase est révélée à l'aide d'un Ac de lapin anti-β-galactosidase (Cappel), suivi par une incubation avec un second Ac HRP (Power Vision, Microm). L'activité péroxydase est alors révélée par le DAB, puis les lames sont contre colorées à l'hematoxiline de Mayer. Dans une seconde expérience, les souris sont sacrifiées 2 jours après l'administration virale, puis les tumeurs sont prélevées et congelées à - 80°C. Elles sont ensuite homogénéisées par un ml de tampon de lyse (cf. exemple 2, « analyse du pouvoir infectieux des virus », « tests d'infectivité des adénovirus recombinants ») en utilisant le FastPrep™ System (Bio 101). Après centrifugation à 10000 rpm, 15 min à 4°C, l'activité β-Gal est mesurée par luminométrie dans les surnageants. EXEMPLE 3 : ANALYSE DES MECANISMES D'ENTREE DU VIRUS A CAPSIDE MODIFIEE. SE21HEXON/CKS-171C57B16 mice (females, 8 to 10 weeks) are first injected subcutaneously with 2.10 6 LLC cells (in 100 μl of PBS). When the tumors reach a size of approximately 5 mm in diameter (approximately 15 days), an intratumoral injection of virus is carried out (4.10 10 pV in 50 μl of PBS). In a first experiment, the mice are sacrificed 3 days after the viral administration. The tumors are removed and fixed in an aqueous solution of GlyoFixx (5%) - EtOH (10%). After inclusion in paraffin, the tumors are cut (5 μm) and the β-galactosidase is revealed using an anti-β-galactosidase rabbit Ab (Cappel), followed by an incubation with a second HRP Ab (Power Vision , Microm). The peroxidase activity is then revealed by DAB, then the slides are stained with Mayer's hematoxilin. In a second experiment, the mice are sacrificed 2 days after viral administration, then the tumors are removed and frozen at -80 ° C. They are then homogenized with a ml of lysis buffer (cf. example 2, "analysis of the infectious power of viruses", "infectivity tests of recombinant adenoviruses") using the FastPrep ™ System (Bio 101). After centrifugation at 10,000 rpm, 15 min at 4 ° C, the β-Gal activity is measured by luminometry in the supernatants. EXAMPLE 3: ANALYSIS OF THE INPUT MECHANISMS OF THE MODIFIED CAPSIDE VIRUS. SE21HEXON / CKS-171
Une nouvelle voie d'entrée CAR'indépendante :A new independent CAR ' entry route:
Afin de contrôler que l'insertion du peptide CKS-17 dans l'hexon n'altère pas le pouvoir infectieux du virus SE2, nous avons réalisé des tests d'infectivité in vitro. L'entrée des adénovirus dans une cellule étant principalement conditionnée par l'interaction de la fibre avec le récepteur cellulaire CAR, nous avons utilisé des cellules exprimant ce récepteur (HeLa). Les infections ont été réalisées à différentes multiplicités d'infection (MOI de 102, 103 et 104 pV. cellule"1). La quantité de cellules transduites est évaluée, à 24 heures p.i., par la mesure de l'expression du gène rapporteur lacZ porté par le génome adenoviral (coloration X-gal et/ou activité β-gal exprimée en RLU.μg"1 de protéines).In order to check that the insertion of the CKS-17 peptide into hexon does not alter the infectious power of the SE2 virus, we carried out infectivity tests in vitro. The entry of adenoviruses into a cell being mainly conditioned by the interaction of the fiber with the cellular receptor CAR, we used cells expressing this receptor (HeLa). The infections were carried out at different multiplicities of infection (MOI of 10 2 , 10 3 and 10 4 pV. Cell "1 ). The quantity of transduced cells is evaluated, at 24 h pi, by measuring the expression of the lacZ reporter gene carried by the adenoviral genome (X-gal staining and / or β-gal activity expressed in RLU.μg "1 of proteins).
La figure 4 montre que la quantité de cellules CAR+ transduites par le virus SE2 [hexon CKS-17] est comparable à celle observée pour le virus contrôle AE18 (hexon sauvage). L'analyse quantitative de l'activité 5-gal, obtenue sur des lysats de cellules infectées, confirme les résultats des tests colorimétriques (figure 4). Par exemple, à la MOI de 103 pV.cellule"1, nous n'avons observé aucune différenceFIG. 4 shows that the quantity of CAR + cells transduced by the SE2 virus [hexon CKS-17] is comparable to that observed for the control virus AE18 (wild hexon). The quantitative analysis of 5-gal activity, obtained on lysates of infected cells, confirms the results of the colorimetric tests (Figure 4). For example, at the ME of 10 3 pV.cell "1 , we did not observe any difference
' significative entre l'activité de la β-galactosidase dans les cellules infectées par le virus SE2 (6,5.105 RLU.μg"1) par rapport à celle des cellules infectées par 1ΑE18 (7,4.105 RLU.μg"1).significant difference between the activity of β-galactosidase in cells infected with the SE2 virus (6.5.10 5 RLU.μg "1 ) compared to that of cells infected with 1ΑE18 (7.4.10 5 RLU.μg " 1 ) .
Au contraire, les tests d'infectivité réalisés sur cellules CAR négatives (L929, Vigne et al, 2003) montrent que le virus SE2 rentre efficacement à la MOI de 104 pV.cellules"1 contrairement au virus contrôle AE18 (coloration X-gal). De même, la mesure de l'activité β-gal indique que le virus SE2 entre dès la MOI de 103 pV.cellules"1, avec une entrée 20 fois plus efficace que celle du virus contrôle AE18, à 104 pV.cellules"1 (4,1.105 RLU.μg"1 contre 2,0.104 RLU.μg"1). Ces résultats indiquent que le virus SE2 conserve la capacité à infecter des cellules CAR+ et que l'insertion du peptide CKS-17 dans l'hexon ne modifie pas les interactions de la fibre avec le récepteur CAR. De plus, ils mettent en évidence que l'insertion du peptide CKS-17 dans l'hexon, dote le virus d'une nouvelle voie d'entrée CAR'indépendante.On the contrary, the infectivity tests carried out on negative CAR cells (L929, Vigne et al, 2003) show that the SE2 virus returns effectively to the MOI of 10 4 pV.cells "1 unlike the control virus AE18 (X-gal staining Likewise, the measurement of the β-gal activity indicates that the SE2 virus enters from the MOI of 10 3 pV cells "1 , with an input 20 times more effective than that of the control virus AE18, at 10 4 pV . cells "1 (4.1.10 5 RLU.μg " 1 against 2.0.10 4 RLU.μg "1 ). These results indicate that the SE2 virus retains the capacity to infect CAR + cells and that the insertion of the CKS-17 peptide into hexon does not modify the interactions of the fiber with the CAR receptor. In addition, they demonstrate that the insertion of the peptide CKS-17 into the hexon, endows the virus with a new independent CAR entry pathway.
Caractérisation de la nouvelle voie d'entrée :Characterization of the new entry route:
- Rôle du récepteur de type II au TGFβ :- Role of the type II receptor to TGFβ:
Dans un premier temps, nous avons analysé si le virus SE2 était capable de se lier au TGFβRII recombinant. Différentes concentrations de CAR et de TGFβRII recombinant ont été immobilisées sur membranes de nitrocellulose avant incubation avec les virus AE18 et SE2. Les virus fixés ont été révélés par des Ac spécifiques anti-Ad.First, we analyzed whether the SE2 virus was able to bind to the recombinant TGFβRII. Different concentrations of CAR and recombinant TGFβRII were immobilized on nitrocellulose membranes before incubation with the viruses AE18 and SE2. The attached viruses were revealed by specific anti-Ad Abs.
Les résultats indiquent que les virus AE18 et SE2 interagissent bien avec le récepteur CAR (figure 5). De plus, le virus SE2, mais pas le contrôle AE18, est capable d' interagir avec le TGFβRII immobilisé sur membrane (figure 5). Le marquage est spécifique puisque son intensité est proportionnelle à la quantité de TGFβRII déposée.The results indicate that the AE18 and SE2 viruses interact well with the CAR receptor (Figure 5). In addition, the SE2 virus, but not the AE18 control, is capable of interacting with the TGFβRII immobilized on the membrane (FIG. 5). The labeling is specific since its intensity is proportional to the amount of TGFβRII deposited.
- Production de récepteurs solubles :- Production of soluble receptors:
Construction d'adenovirus recombinants :Construction of recombinant adenoviruses:
Pour prouver le rôle du récepteur de type II au TGF/3 dans la voie d'entrée mise en évidence, il est nécessaire de montrer qu'une compétition avec du TGFj8RII inhibe efficacement l'infection de cellules CAR" (par exemple L929). Ceci implique de pouvoir disposer de protéines recombinantes solubles en quantité suffisante. Nous avons donc choisi de construire un adénovirus recombinant codant un TGFβRII soluble. Parallèlement, nous avons construit un adénovirus recombinant codant unTo demonstrate the role of the TGF / 3 type II receptor in the demonstrated entry pathway, it is necessary to show that competition with TGFj8RII effectively inhibits infection of CAR cells " (eg L929). This implies having sufficient soluble recombinant proteins available. We have therefore chosen to construct a recombinant adenovirus encoding a soluble TGFβRII. At the same time, we have constructed a recombinant adenovirus encoding a
CAR soluble pour neutraliser les fibres Ad5 du virus SE2, et tester sa capacité à rentrer de façon CAR"-indépendante dans différents types cellulaires CAR+. Les séquences codant la partie extra-cellulaire du TGFβRII et du CAR humains ont été amplifiées par PCR et clonées en phase avec la partie constante (Fc) des IgGl murines. Les ADNc chimériques, sous contrôle du promoteur précoce . immédiat CMV et du site de polyadénylation tardif du virus SV40, codent des protéines qui peuvent se dimériser par formation de ponts disulfures entre deux protéines de fusion au niveau des parties Fc. La présence de la partie Fc confère au domaine extra-cellulaire une plus grande stabilité (augmentation de la demi-vie).Soluble CAR to neutralize the Ad5 fibers of the SE2 virus, and test its capacity to enter CAR " -independently in different CAR + cell types. The sequences encoding the extracellular part of human TGFβRII and CAR were amplified by PCR and cloned in phase with the constant part (Fc) of murine IgG1. Chimeric cDNAs, under the control of the early promoter. immediate CMV and the late polyadenylation site of the SV40 virus, encode proteins which can be dimerized by the formation of disulfide bridges between two fusion proteins at the level of the Fc parts. The presence of the Fc part gives the extra-cellular domain greater stability (increased half-life).
Une fois confirmées par séquençage, les cassettes d'expression des plasmidesOnce confirmed by sequencing, the plasmid expression cassettes
(codant le TGFβRII-Fc et le CAR'Fc) ont été isolées et introduites dans un vecteur navette qui, après recombinaison homologue chez E. coli avec le plasmide portant la partie 3' du génome adenoviral, permet d'obtenir un génome adenoviral recombinant (ΔΕ1ΔΕ3) (cf. exemple 2, « construction des génomes adénoviraux recombinants (backbones) »). Les génomes adénoviraux ont été transfectés dans des cellules complémentant la région El pour produire les virus correspondants. Ainsi, nous avons isolé les adénovirus recombinants Ad/TGFβRÏÏ-Fc et Ad/ CAR" Fc. Ces deux virus ont été amplifiés pour obtenir des stocks viraux. Ces stocks ont été purifiés sur gradient de chlorure de césium, et titrés à la fois par mesure des particules virales totales (pV.ml"1 déterminées en HPLC), et par mesure des particules infectieuses (prù-ml"1).(encoding TGFβRII-Fc and CAR ' Fc) were isolated and introduced into a shuttle vector which, after homologous recombination in E. coli with the plasmid carrying the 3' part of the adenoviral genome, makes it possible to obtain a recombinant adenoviral genome (ΔΕ1ΔΕ3) (cf. example 2, “construction of the recombinant adenoviral genomes (backbones)”). The adenoviral genomes were transfected into cells complementing the E1 region to produce the corresponding viruses. Thus, we isolated the recombinant adenoviruses Ad / TGFβRÏÏ-Fc and Ad / CAR " Fc. These two viruses were amplified to obtain viral stocks. These stocks were purified on a cesium chloride gradient, and titrated by both measurement of total viral particles (pV.ml "1 determined in HPLC), and by measurement of infectious particles (prù-ml " 1 ).
Caractérisation biochimique des récepteurs solubles :Biochemical characterization of soluble receptors:
Afin de contrôler que les deux Ad recombinants construits codent des récepteurs de fusion, nous avons analysé l'expression de ces récepteurs, dans des surnageants de cellules HeLa infectées par ces Ad, par électrophorèse suivie d'un western blot révélé par un Ac dirigé contre la partie Fc des récepteurs solubles. Aucune protéine n'est détectée dans les surnageants de cellules HeLa non infectées. En revanche, les surnageants de culture de cellules infectées par les Ad recombinants,In order to check that the two recombinant Ad constructs encode fusion receptors, we analyzed the expression of these receptors in supernatants of HeLa cells infected with these Ad, by electrophoresis followed by a western blot revealed by an Ac directed against the Fc part of the soluble receptors. No protein is detected in the supernatants of uninfected HeLa cells. In contrast, culture supernatants from cells infected with recombinant Ad,
Ad/TGFβRII-Fc et Ad/ CAR" Fc, présentent une bande majoritaire de poids moléculaire (PM) respectif de 41,6 et 52 kDa (figure 6). Après deshybridation des membranes et révélation à l'aide d'Ac dirigés spécifiquement contre le domaine extra-cellulaire de chacun des récepteurs (TGFβRII ou CAR), nous avons observé la présence d'une bande unique, de taille attendue, pour chaque type de surnageant (figure 6). La détection des récepteurs solubles, dans des surnageants de culture, à la fois par leur partie spécifique et leur partie commune Fc, indique que les protéines exprimées par les Ad7TGFβRII-Fc et Ad/ CAR" Fc sont des protéines fusion sécrétées.Ad / TGFβRII-Fc and Ad / CAR " Fc, have a majority molecular weight (PM) band of 41.6 and 52 kDa respectively (FIG. 6). membranes and revelation using Ac directed specifically against the extracellular domain of each of the receptors (TGFβRII or CAR), we observed the presence of a single band, of expected size, for each type of supernatant (figure 6). The detection of soluble receptors in culture supernatants, both by their specific part and their common part Fc, indicates that the proteins expressed by the Ad7TGFβRII-Fc and Ad / CAR " Fc are secreted fusion proteins.
Purification du TGFβRII-Fc et du CAR Fc :Purification of TGFβRII-Fc and CAR Fc:
Les cellules HeLa ont été infectées par l'Ad/TGFβRII-Fc ou l'Ad/ CAR" Fc. Les surnageants récoltés, contenant la protéine TGFβRII-Fc en grande quantité, ont été précipités au sulfate d'ammonium, dialyses et purifiés par chromatographie d'affinité sur colonne de protéine A. Une première expérience nous a permis d'obtenir lmg de protéine recombinante purifiée à partir d'un litre de surnageantThe HeLa cells were infected with Ad / TGFβRII-Fc or Ad / CAR " Fc. The harvested supernatants, containing the TGFβRII-Fc protein in large quantities, were precipitated with ammonium sulphate, dialyzed and purified by affinity chromatography on a protein A column. A first experiment allowed us to obtain 1 mg of purified recombinant protein from a liter of supernatant
(figure 7). Le degré de pureté de la préparation de TGFβRÏÏ-Fc est visualisé sur gel SDS-PAGE après coloration au bleu de Coomassie. On observe sur le gel une bande supplémentaire autour de 90 kDa, il pourrait s'agir d'agrégats. La production de surnageants conditionnés, contenant le CAR'Fc est actuellement en cours. Ces protéines purifiées en quantité nous permettront d'inhiber, par compétition, les récepteurs cellulaires TGFβRII et/ou CAR dans les tests d'infectivité.(figure 7). The degree of purity of the preparation of TGFβRÏÏ-Fc is visualized on SDS-PAGE gel after staining with Coomassie blue. An additional band around 90 kDa is observed on the gel, it could be aggregates. The production of conditioned supernatants containing CAR ' Fc is currently underway. These proteins, purified in quantity, will allow us to inhibit, by competition, the cellular receptors TGFβRII and / or CAR in the infectivity tests.
EXEMPLE 4 : CAPACITE DU VIRUS SE2 A INFECTER LES CELLULESEXAMPLE 4 CAPACITY OF THE SE2 VIRUS TO INFECT CELLS
TUMORALES :TUMORALS:
Transduction de cellules tumorales in vitro :Transduction of tumor cells in vitro:
Différentes lignées tumorales ont été infectées par le virus SE2 ou le virus contrôle AE18, et le transfert de gène a été évalué par coloration à l'X-gal. Après infection par le virus SE2, les lignées de mélanome (B16F10, souris), de gliome (Ul 18, homme), de cancer du poumon (LLC, souris), de tumeur de la prostate (PC3, homme), et de cancer ovarien (CHO, hamster) présentent une coloration bleue plus importante que celle observée après infection par le virus contrôle AE18 (données non présentées). C'est également le cas d'une culture primaireDifferent tumor lines were infected with the SE2 virus or the AE18 control virus, and the gene transfer was evaluated by X-gal staining. After infection with the SE2 virus, the melanoma (B16F10, mouse), glioma (Ul 18, male), lung cancer (LLC, mouse), prostate tumor lines (PC3, male), and ovarian cancer (CHO, hamster) show a greater blue coloration than that observed after infection with the AE18 control virus (data not shown). This is also the case for a primary culture
• .; ' ' (Aury) et d'une lignée (Law) issues de tumeurs de reins de patients (fournies par le Dr E. Angevin, IGR). Lorsque l'on mesure l'activité β-gal pour cette culture primaire (Aury), on observe qu'à la MOI de 103 pV.cellules"1, l'activité β-gal après infection par SE2 est de 2,5.10 RLU.μg" , alors que pour les cellules infectées par AE18 elle n'est que de 3,6.104 RLU.μg"1. La valeur de l'activité β- gal est sous estimée à la MOI de 104 pV.cellules"1 pour le virus SE2, en raison de la saturation du luminomètre (*, figure 8).•.; (Aury) and a line (Law) from kidney tumors of patients (supplied by Dr E. Angevin, IGR). When the β-gal activity is measured for this primary culture (Aury), it is observed that at the ME of 10 3 pV.cells "1 , the β-gal activity after infection with SE2 is 2.5.10 RLU.μg " , whereas for cells infected with AE18 it is only 3.6.10 4 RLU.μg " 1. The value of the β-gal activity is underestimated at the MOI of 10 4 pV cells. "1 for the SE2 virus, due to the saturation of the luminometer (*, figure 8).
L'ensemble des résultats obtenus par les tests d'infectivité est résumé dans le tableau II où est représenté, pour différentes MOI, l'index de transduction. Celui- ci est défini à une MOI donnée, comme le rapport de l'activité β-gal (RLU.μg"1) observée pour SE2 sur celle engendrée par le virus AE18. Pour toutes les cellules tumorales, on observe un index de transduction supérieur à 4 (et jusqu'à 71,2 pour CHO), à l'exception de la tumeur LLC, dont l'index n'augmente qu'à la MOI de 104 pV.cellules"1. Ainsi, les cultures primaires de rein (Aury) sont transduites de façon particulièrement importante par le virus SE2 (index de transduction de 41,7 et 59,9 respectivement à 102 et 103 pV.cellules"1).All the results obtained by the infectivity tests are summarized in Table II where is represented, for different MOI, the transduction index. This is defined at a given MOI, as the ratio of the β-gal activity (RLU.μg "1 ) observed for SE2 over that generated by the AE18 virus. For all tumor cells, a transduction index is observed greater than 4 (and up to 71.2 for CHO), with the exception of the LLC tumor, the index of which increases only at the ME of 10 4 pV.cells "1 . Thus, the primary kidney cultures (Aury) are particularly transduced by the SE2 virus (transduction index of 41.7 and 59.9 respectively at 10 2 and 10 3 pV cells "1 ).
Parallèlement à ces tests de transduction, nous avons analysé, par cytométrie de flux, l'expression des récepteurs à l'Ad5 (CAR et intégrines) d'une part, et celle du TGFβRII d'autre part. Dans le cas des intégrines, les marquages ont été réalisés avec des Ac dirigés contre les intégrines de la famille αy dans leur ensemble, ou contre les hétérodimères αγβ3 ou αγβ5. Ces hétérodimères, mais également otyβi, sont directement impliqués dans l'entrée par endocytose de la particule Ad5 (Russell, 2000, Benihoud et al, 1999). Dans les cellules HeLa qui sont transduites efficacement par le virus contrôle AE18 à capside sauvage (figure 4), on observe une forte expression du CAR et des intégrines, en particulier αyβ5, mais également du TGFβRII (figure 9). Dans la lignée PC3, le CAR est absent et l'expression des intégrines est très faible. Dans la lignée Law, on observe une expression moyenne du CAR et relativement faible des intégrines αyβ3 et αγβ5. Les deux lignées expriment en revanche, tout comme HeLa fortement le TGFβRII ce qui pourrait expliquer le fort index de transduction observé dans ces cellules (tableau II). Une étude systématique de l'expression des différents récepteurs, par cytométrie de flux, sur un plus large panel de cellules, en y incluant des cellules n'exprimant pas le TGFβRII, est nécessaire pour démontrer que l'efficacité de la transduction des cellules est corrélée à l'expression du TGFβRII.In parallel with these transduction tests, we analyzed, by flow cytometry, the expression of the Ad5 receptors (CAR and integrins) on the one hand, and that of TGFβRII on the other hand. In the case of integrins, the markings were carried out with Ab directed against the integrins of the family αy as a whole, or against the heterodimers αγβ 3 or αγβ 5 . These heterodimers, but also otyβi, are directly involved in the entry by endocytosis of the Ad5 particle (Russell, 2000, Benihoud et al, 1999). In HeLa cells which are efficiently transduced by the wild-capsid AE18 control virus (FIG. 4), there is a high expression of CAR and of the integrins, in particular αyβ 5 , but also of TGFβRII (FIG. 9). In the PC3 line, CAR is absent and the expression of integrins is very low. In the Law line, there is a medium and relatively weak expression of the CAR of the integrins αyβ 3 and αγβ 5 . The two lines on the other hand, like HeLa strongly express TGFβRII which could explain the strong transduction index observed in these cells (Table II). A systematic study of the expression of the different receptors, by flow cytometry, on a wider panel of cells, including cells not expressing TGFβRII, is necessary to demonstrate that the efficiency of cell transduction is correlated with the expression of TGFβRII.
Lignées cellulaires Culture primaire MOI PC3 CHO LLC Law Aury (pV.cellule-1) (prostate) (ovaire) (poumon) (rein) (rein) 102 7,1 4,1 2,1 8,5 41,7 103 5,8 71,2 2,7 12,2 59,9 104 4,6 22,3 33,4 5,9 saturationCell lines Primary culture ME PC3 CHO LLC Law Aury (pV cell- 1 ) (prostate) (ovary) (lung) (kidney) (kidney) 10 2 7.1 4.1 2.1 8.5 41.7 10 3 5.8 71.2 2.7 12.2 59.9 10 4 4.6 22.3 33.4 5.9 saturation
Tableau II : : Index de transduction de différentes cellules tumoralesTable II: Index of transduction of different tumor cells
Transduction de cellules tumorales in vivo :Transduction of tumor cells in vivo:
Dans le but d'analyser la capacité du virus SE2 à transférer des gènes in vivo dans des tumeurs, nous avons pré-établi des tumeurs par injection sous-cutanée de cellules LLC, chez la souris. Le virus SE2, ou le virus contrôle AE18, ont été injectés dans les tumeurs lorsque celles-ci avaient une taille d'environ 5mm de diamètre (2.109 pV.tumeur"1). Dans une expérience, les animaux ont été sacrifiés 3 jours après infection des tumeurs, celles-ci ont été fixées, et la β-gal a été détectée par immunohistologie. Un plus grand nombre de cellules exprimant la β-gal est observé dans les coupes réalisées sur les tumeurs des animaux injectés par le virus SE2 que dans celle des animaux injectés par le contrôle AE18 (figure 10A). Dans une autre expérience, les animaux ont été sacrifiés à 2 jours p.i. et l'activité de la β-gal a été mesurée dans le lysat de ces tumeurs. L'expression de la β-gal est plus élevée dans le groupe infecté par le virus SE2 que dans celui infecté par le contrôle AE18. En effet, la moyenne du groupe SE2 (3,5 ± 3.104 RLU.μg"1) est environ trois fois supérieure à celle du groupe AE18 (1,3 ± 0,7.104 RLU.μg"1) (figure 10B).In order to analyze the capacity of the SE2 virus to transfer genes in vivo into tumors, we pre-established tumors by subcutaneous injection of LLC cells in mice. The SE2 virus, or the AE18 control virus, was injected into the tumors when they had a size of approximately 5 mm in diameter (2.10 9 pV. tumor "1 ). In one experiment, the animals were sacrificed for 3 days after infection of the tumors, these were fixed, and the β-gal was detected by immunohistology. A greater number of cells expressing the β-gal is observed in the sections carried out on the tumors of animals injected with the SE2 virus than in that of the animals injected by the AE18 control (FIG. 10A). In another experiment, the animals were sacrificed at 2 days pi and the activity of β-gal was measured in the lysate of these tumors. β-gal expression is higher in the group infected with the SE2 virus than in the group infected with the AE18 control. Indeed, the average of the SE2 group (3.5 ± 3.10 4 RLU.μg "1 ) is approximately three times higher than that of the AE18 group (1.3 ± 0.7.10 4 RLU.μg " 1 ) (Figure 10B) .
Ces résultats montrent que l'insertion de CKS-17 dans l'hexon permet d'assurer un meilleur transfert de gène dans des tumeurs in vivo. Il sera particulièrement intéressant de tester le transfert de gène dans un type tumoral présentant un plus fort indice de transduction (par exemple les cellules Aury, index — 59,9 à 103 pV.cellules"1).These results show that the insertion of CKS-17 into the hexon makes it possible to ensure better gene transfer in tumors in vivo. It will be particularly interesting to test gene transfer in a tumor type with a higher transduction index (for example Aury cells, index - 59.9 to 10 3 pV cells "1 ).
EXEMPLE 5 : CAPACITE DU VIRUS SE2 A INFECTER DES LIGNÉES DE CELLULES MUSCULAIRES :EXAMPLE 5 CAPACITY OF THE SE2 VIRUS TO INFECT MUSCLE CELL LINES:
Les cellules musculaires sont particulièrement difficiles à infecter par les Ad, en raison de leur faible expression du CAR, nous avons donc analysé si le virus SE2 rentrait de façon plus efficace dans ces cellules que le virus contrôle AE18. Dans les myoblastes L6 (rat) ou C2C12 (souris), l'expression de la β-gal après infection par le virus SE2 est supérieure, à toutes les MOI, à celle observée pour le virus contrôle AE18 (figure 11). A la MOI de 104 pV.cellules"1, le virus SE2 génère une activité β-gal, respectivement 52 et 81 fois, supérieure à celle du virus contrôle AE18 (figure 11). L'expression de la β-gal a également été mesurée dans le rhabdomyosarcome RD (homme). Elle est en moyenne 4 fois supérieure à celle induite par le virus contrôle quelle que soit la MOI (données non présentées). Ces résultats soulignent l'intérêt d'étudier, dans un modèle murin, la capacité du virusMuscle cells are particularly difficult to infect with Ad, because of their low expression of CAR, so we analyzed whether the SE2 virus returned more efficiently to these cells than the AE18 control virus. In the L6 (rat) or C2C12 (mouse) myoblasts, the expression of β-gal after infection with the SE2 virus is greater, at all MOIs, than that observed for the control virus AE18 (FIG. 11). At the ME of 10 4 pV.cells "1 , the SE2 virus generates a β-gal activity, respectively 52 and 81 times, greater than that of the control virus AE18 (FIG. 11). The expression of the β-gal also has was measured in rhabdomyosarcoma RD (man) .It is on average 4 times greater than that induced by the control virus whatever the MOI (data not shown). These results highlight the interest of studying, in a mouse model, virus capacity
SE2 à transférer des gènes dans les muscles.SE2 to transfer genes into muscles.
L'ensemble des tests que nous avons réalisés met en évidence que le virus SE2 infecte de façon très efficace d'une part des cellules musculaires et, d'autre part, de nombreuses lignées et cultures primaires tumorales. EXEMPLE 6 : ABLATION DU TROPISME NATUREL DE L'AD5 :All of the tests that we have carried out show that the SE2 virus very effectively infects muscle cells on the one hand, and on the other hand, many tumor lines and primary cultures. EXAMPLE 6: ABLATION OF NATURAL TROPISM OF AD5:
Nous avons montré sur des cellules CAR" que le viras SE2 est doté d'une nouvelle voie d'entrée, cependant ce virus reste capable d'interagir avec ses récepteurs naturels (CAR, héparanes sulfates et intégrines). Afin de pouvoir étudier in vivo l'intérêt de la nouvelle voie d'entrée, il est nécessaire d'empêcher la séquestration du virus dans des organes riches en CAR (par exemple le foie), en abolissant les interactions natives de l'Ad5 avec ses récepteurs naturels.We have shown on CAR cells " that the SE2 viras has a new entry pathway, however this virus remains capable of interacting with its natural receptors (CAR, heparan sulfates and integrins). In order to be able to study in vivo In the interest of the new entry route, it is necessary to prevent the sequestration of the virus in organs rich in CAR (for example the liver), by abolishing the native interactions of Ad5 with its natural receptors.
Construction des génomes adénoviraux :Construction of adenoviral genomes:
Pour casser les interactions de la capside de l'Ad5 avec ses récepteurs, CAR mais aussi les héparanes sulfates, la fibre Ad5 peut être remplacée par celle de l'Ad3 qui reconnaît un récepteur non identifié, et n'interagit pas avec les héparanes sulfates (figure 1, Dechecchi et al, 2000). Pour cela, nous avons modifié, par recombinaison homologue chez E. coli, les génomes d'Ad recombinants pour LacZ, délétés dans la base du penton, du motif RGD de liaison aux intégrines (AE74), pseudotypés par la fibre Ad3 (DB6) ou combinant ces deux mutations (AE95) (Vigne & al., 2003 10 : 153-62), en y insérant dans l'hexon la séquence du peptide CKS- 17 (figure 13).To break the interactions of the Ad5 capsid with its receptors, CAR but also the heparan sulfates, the Ad5 fiber can be replaced by that of Ad3 which recognizes an unidentified receptor, and does not interact with the heparan sulfates (Figure 1, Dechecchi et al, 2000). For this, we modified, by homologous recombination in E. coli, the recombinant Ad genomes for LacZ, deleted in the base of the penton, of the RGD integrin binding motif (AE74), pseudotyped by the fiber Ad3 (DB6) or combining these two mutations (AE95) (Vigne & al., 2003 10: 153-62), by inserting into the hexon the sequence of the peptide CKS-17 (FIG. 13).
Après construction chez E. coli, les génomes adénoviraux modifiés (AE74SE2, DB6SE2 et AE95SE2), et leurs contrôles respectifs non modifiés (AE74, DB6 et AE95), ont été transfectés dans des cellules complémentant la région El pour produire les virus correspondants. Les virus sont tous détectés en HPLC dans les surnageants de transfection ou d'amplification, ce qui montre que toutes les constructions sont infectieuses. Les virus AE95 [Fibre Ad3-ΔRGD] et AE95SE2[Fibre Ad3-ΔRGD-Hexon/CKS-17] ont été amplifiés pour obtenir des stocks viraux purifiés. AE95 et AE95SE2 sont produits à des titres comparables aux virus contrôles AE18 et SE2. Les stocks des autres virus sont en cours de production. Caractérisation du pouvoir infectieux des Ad mutants :After construction in E. coli, the modified adenoviral genomes (AE74SE2, DB6SE2 and AE95SE2), and their respective unmodified controls (AE74, DB6 and AE95), were transfected into cells complementing the E1 region to produce the corresponding viruses. The viruses are all detected by HPLC in the transfection or amplification supernatants, which shows that all the constructs are infectious. The AE95 [Fiber Ad3-ΔRGD] and AE95SE2 [Fiber Ad3-ΔRGD-Hexon / CKS-17] viruses were amplified to obtain purified viral stocks. AE95 and AE95SE2 are produced in titles comparable to the control viruses AE18 and SE2. The stocks of the other viruses are being produced. Characterization of the infectious power of Ad mutants:
Des tests d'infection ont été réalisés avec les virus à capside modifiée par insertion dans l'hexon du motif CKS- 17 (AE95SE2 et SE2), et leur contrôle (AE95 et AE18), et révélés par coloration X-gal. Dans les cellules HeLa (CAR+, Intégrines"1", cf. figure 10) on observe une même efficacité de transfert du gène LacZ (coloration bleue) pour les virus AE18 et SE2, quelle que soit la MOI (figure 12). En revanche, l'entrée de 1ΑE95 (fibre Ad3) est bien réduite par rapport à l'AE18 (fibre Ad5 sauvage). Malgré cela, à l'instar des virus AE18 et SE2, le virus AE95SE2 est capable d'entrer dans ces cellules de façon efficace (figure 12).Infection tests were carried out with the capsid viruses modified by insertion into the hexon of the motif CKS-17 (AE95SE2 and SE2), and their control (AE95 and AE18), and revealed by X-gal staining. In HeLa cells (CAR + , Integrins "1" , cf. FIG. 10), the same transfer efficiency of the LacZ gene (blue coloration) is observed for the AE18 and SE2 viruses, whatever the MOI (FIG. 12). On the other hand, the entry of 1ΑE95 (Ad3 fiber) is much reduced compared to AE18 (wild Ad5 fiber). Despite this, like the AE18 and SE2 viruses, the AE95SE2 virus is able to enter these cells efficiently (Figure 12).
Les cellules L929 (CAR", rntégrines+), sont peu infectées par les virus AE18 et AE95, mais la présence du motif CKS- 17 dans la capside du virus AE95SE2 lui confère un important pouvoir infectieux, similaire à celui du virus SE2 (figure 12). Ces résultats, indiquent que le motif CKS-17 dans l'hexon est capable de fournir à un virus délété pour ses interactions avec les récepteurs primaires de TAd5 (CAR, héparanes sulfates et intégrines) une nouvelle voie d'entrée. Comme le virus AE95SE2 ne possède plus le motif de liaison aux intégrines, ces résultats démontrent que la nouvelle voie d'entrée par le TGFβRII est indépendante des intégrines.L929 cells (CAR " , rntégrines +), are little infected by the AE18 and AE95 viruses, but the presence of the CKS-17 motif in the capsid of the AE95SE2 virus gives it an important infectious power, similar to that of the SE2 virus (FIG. 12 These results indicate that the CKS-17 motif in hexon is capable of providing a virus deleted for its interactions with primary TAd5 receptors (CAR, heparan sulfates and integrins) with a new pathway. AE95SE2 virus no longer has the integrin binding motif, these results demonstrate that the new entry pathway through TGFβRII is independent of integrins.
EXEMPLE 7 : CONCLUSIONS & PERSPECTIVES :EXAMPLE 7: CONCLUSIONS & OUTLOOK:
Les travaux présentés ont porté sur l'étude d'un adénovirus recombinant (SE2), à capside modifiée par insertion dans l'hexon du motif peptidique CKS-17, d'origine rétrovirale. Notre objectif a été d'identifier les cellules cibles potentielles de ce virus reciblé et de supprimer les interactions de ce virus avec les récepteurs naturels de l'Ad5.The work presented focused on the study of a recombinant adenovirus (SE2), with capsid modified by insertion into the hexon of the peptide motif CKS-17, of retroviral origin. Our objective was to identify the potential target cells of this retargeted virus and to suppress the interactions of this virus with the natural Ad5 receptors.
Dans un premier temps, nous avons observé que le virus SE2 portant la mutation [Hexon/CKS-17] reste capable d'infecter des cellules CAR+ (HeLa) mais transduit de façon plus efficace que le virus contrôle (AE18 à capside sauvage) des cellules n'exprimant pas ce récepteur. Ceci démontre l'existence d'une nouvelle voie d'entrée. Cette voie semble impliquer le TGFβRII puisque ce vecteur se fixe sur du TGFβRII recombinant. Pour prouver le rôle du TGFβRII dans la nouvelle voie d'entrée, nous avons construit un Ad recombinant codant un TGFβRII soluble (TGFβRII-Fc). Ce vecteur a permis la purification d'une protéine fusion en grande quantité (à partir de surnageants de cellules infectées) indispensable à la réalisation de tests de compétition pour inhiber la nouvelle voie d'entrée. Le rôle du TGFβRII pourra être également démontré en évaluant la susceptibilité de cellules, surexprimant (transfectants) ou sous-exprimant (ARN interférant) le TGFβRII, à être transduites par le virus SE2 [Hexon/CKS- 17] .First, we observed that the SE2 virus carrying the mutation [Hexon / CKS-17] remains capable of infecting CAR + cells (HeLa) but transduces more efficiently than the control virus (AE18 with wild capsid) cells not expressing this receptor. This demonstrates the existence of a new route of entry. This path seems to involve TGFβRII since this vector binds to recombinant TGFβRII. To prove the role of TGFβRII in the new entry pathway, we constructed a recombinant Ad encoding a soluble TGFβRII (TGFβRII-Fc). This vector allowed the purification of a fusion protein in large quantities (from supernatants of infected cells) essential for carrying out competition tests to inhibit the new entry pathway. The role of TGFβRII could also be demonstrated by evaluating the susceptibility of cells, overexpressing (transfectants) or under-expressing (interfering RNA) TGFβRII, to be transduced by the SE2 virus [Hexon / CKS-17].
Parallèlement, nous avons étudié la capacité du virus à transduire in vitro des types cellulaires d'origines histologiques et d'espèces différentes. Ces tests montrent que le virus SE2, comparativement au virus à capside sauvage AE18, est particulièrement efficace pour infecter des cellules musculaires d'une part (jusqu'àAt the same time, we studied the ability of the virus to transduce cell types of histological origins and different species in vitro. These tests show that the SE2 virus, compared to the wild capsid virus AE18, is particularly effective in infecting muscle cells on the one hand (up to
81 fois plus), et des cellules tumorales d'autre part (jusqu'à 70 fois plus). Par cytométrie de flux, nous avons montré que deux tumeurs différentes, beaucoup plus fortement transduites par le virus SE2 que par le virus contrôle AE18, n'expriment pas le récepteur CAR, et faiblement les intégrines, mais expriment du TGFβRII. Cette étude doit être élargie afin de corréler le gain d'infectiosité du virus SE2 au taux de TGFβRII membranaire des cellules, en y incluant notamment des cellules n'exprimant pas le TGFβRII.81 times more), and tumor cells on the other hand (up to 70 times more). By flow cytometry, we have shown that two different tumors, much more strongly transduced by the SE2 virus than by the AE18 control virus, do not express the CAR receptor, and weakly the integrins, but express TGFβRII. This study must be extended in order to correlate the gain in infectivity of the SE2 virus with the level of membrane TGFβRII in cells, by including in particular cells not expressing TGFβRII.
Nous avons montré que l'insertion de CKS 17 dans l'hexon rend le virus capable de mieux transduire que le virus contrôle des cellules de tumeurs pré-établies chez la souris. Il faut remarquer que ces résultats ont été obtenus avec la tumeur LLC qui ne présente un index de transduction élevé qu'à la MOI de 104 pV.cellule"1. Or, nous avons montré que certains types de tumeurs (Aury par exemple) peuvent présenter un index de transduction plus élevée à des MOI inférieures. Ces tumeurs seront de bons candidats pour les expériences in vivo. Le virus SE2 [Hexon/CKS-17] est doté d'une nouvelle voie d'entrée, mais reste capable d'infecter des cellules par la voie naturelle du CAR. Afin de contrôler le tropisme de ce virus, nous avons cassé les interactions de ce virus avec les récepteurs naturels de l'Ad5 (CAR et héparanes sulfate . et/ou intégrines) en- pseudotypant ce virus avec une fibre Ad3 incapable d'interagir avec le récepteurWe have shown that the insertion of CKS 17 into hexon makes the virus capable of transducing better than the virus controlling pre-established tumor cells in mice. It should be noted that these results were obtained with the LLC tumor, which exhibits a high transduction index only at the MOI of 10 4 pV. Cell "1. However, we have shown that certain types of tumors (Aury for example) may have a higher transduction index at lower MOIs. These tumors will be good candidates for in vivo experiments. The SE2 virus [Hexon / CKS-17] has a new entry pathway, but remains capable of infecting cells through the natural CAR pathway. In order to control the tropism of this virus, we have broken down the interactions of this virus with the natural Ad5 receptors (CAR and heparan sulfate . And / or integrins) by pseudotyping this virus with an Ad3 fiber incapable of interacting with the receiver
CAR et les héparanes sulfate et/ou en délétant le motif RGD, de la base du penton, responsable de la fixation aux intégrines. Les virus portant à la fois ces mutations et le motif CKS-17 dans l'hexon ont. été produits. Les tests d'infection réalisés montrent que le virus AE95SE2 [Fibre Ad3-ΔRGD-Hexon/CKS-17] conserve la nouvelle voie d'entrée, ce qui démontre que l'endocytose de ce virus est . indépendante des intégrines. CAR and heparan sulfate and / or by deleting the RGD motif, from the base of the penton, responsible for binding to integrins. Viruses carrying both these mutations and the CKS-17 motif in hexon have. been produced. The infection tests carried out show that the AE95SE2 virus [Fiber Ad3-ΔRGD-Hexon / CKS-17] retains the new entry path, which demonstrates that the endocytosis of this virus is . independent of integrins.

Claims

Revendications claims
1. Vecteur adenoviral destiné à assurer l'expression d'une séquence d'ADN d'intérêt dans des cellules" de mammifères, caractérisé en ce que ledit vecteur comporte dans au moins l'une des séquences d'ADN codant pour les régions à faible contrainte structurale de protéines de capside, au moins une séquence d'ADN codant pour un peptide hétérologue comportant le motif- (W/R)XtX D -.1. Adenoviral vector intended to ensure the expression of a DNA sequence of interest in " mammalian " cells, characterized in that said vector comprises in at least one of the DNA sequences coding for the regions to weak structural constraint of capsid proteins, at least one DNA sequence coding for a heterologous peptide comprising the motif- (W / R) X t XD -.
2. Vecteur adenoviral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le peptide hétérologue est capable de se lier au récepteur du facteur de croissance des tumeurs β (TGFβR).2. Adenoviral vector according to claim 1, characterized in that the heterologous peptide is capable of binding to the receptor for the tumor growth factor β (TGFβR).
3. Vecteur adenoviral selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le peptide hétérologue est un peptide immunosuppresseur de retrovirus.3. Adenoviral vector according to claim 1 or 2, characterized in that the heterologous peptide is an immunosuppressive peptide of retrovirus.
4. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les résidus Xi et X2 sont choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi les résidus neutres A, V, L, I, G, S et T.4. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the residues Xi and X 2 are chosen, independently of one another, from the neutral residues A, V, L, I, G , S and T.
5. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le résidu Xi est G et le résidu X2 est L.5. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the residue Xi is G and the residue X 2 is L.
6. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le peptide hétérologue contient au plus 24 résidus amino- acides.6. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the heterologous peptide contains at most 24 amino acid residues.
7. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le peptide immunosuppresseur de retrovirus est le peptide CKS- 17 de séquence SEQ ID N°l ou tout peptide de séquence identique à au moins 60 % à ladite séquence SEQ LD N° 1. 7. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the immunosuppressive peptide of retrovirus is the peptide CKS-17 of sequence SEQ ID No. 1 or any peptide of sequence identical to at least 60% to said sequence SEQ LD N ° 1.
8. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la protéine de capside est choisie parmi l'hexon, la fibre ou la base du penton, la protéine pVI, pVIII ou pIX.8. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, fiber or penton base, protein pVI, pVIII or pIX.
9. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la séquence d'ADN codant pour la région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside est délétée ou partiellement délétée, et la séquence d'ADN codant pour le peptide hétérologue est insérée dans le site de délétion.9. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein is deleted or partially deleted, and the DNA sequence encoding the heterologous peptide is inserted into the deletion site.
10. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lorsque la protéine de capside est l'hexon, la région à faible contrainte structurale est la région hypervariable 5 (HVR5).10. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 9, characterized in that when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region (HVR5).
11. Vecteur adenoviral selon la revendication 10, caractérisé en ce que la séquence d'ADN codant pour la région hypervariable 5 (HVR5) est délétée.11. Adenoviral vector according to claim 10, characterized in that the DNA sequence coding for the hypervariable region 5 (HVR5) is deleted.
12. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications l à 11, caractérisé en ce que lorsque la protéine de capside est la fibre, la région à faible contrainte structurale est la boucle HI.12. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 11, characterized in that when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop.
13. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le peptide hétérologue comprend en outre au moins un adaptateur situé en N-ter ou en C-ter.13. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the heterologous peptide further comprises at least one adapter located in N-ter or in C-ter.
14. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le peptide hétérologue comprend un adaptateur situé en N-ter et un adaptateur situé en C-ter.14. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the heterologous peptide comprises an adapter located in N-ter and an adapter located in C-ter.
15. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la séquence d'ADN d'intérêt est liée de manière opérationnelle à des séquences de contrôle de l'expression. 15. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the DNA sequence of interest is operably linked to expression control sequences.
16. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la séquence d'ADN d'intérêt code pour un facteur anti- angiogénique, la thymidine kinase, la protéine p53, un transgène impliqué dans une maladie musculaire, le gène codant pour le régulateur transmembranaire impliqué dans la mucoviscidose (gène CFTR).16. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the DNA sequence of interest codes for an anti-angiogenic factor, thymidine kinase, the p53 protein, a transgene involved in a muscular disease , the gene encoding the transmembrane regulator involved in cystic fibrosis (CFTR gene).
17. Vecteur adenoviral selon la revendication 16, caractérisé en ce que le facteur anti-angiogénique est l'angiostatine ou tout autre fragment du plasminogène, l'endostatine, la canstatine, l'angiotensinogène ou tout autre fragment dérivé de l'angiotensinogène.17. Adenoviral vector according to claim 16, characterized in that the anti-angiogenic factor is angiostatin or any other fragment of plasminogen, endostatin, canstatin, angiotensinogen or any other fragment derived from angiotensinogen.
18. Vecteur adenoviral selon la revendication 15, caractérisé en ce que le transgène impliqué dans une maladie musculaire code pour la dystrophine.18. Adenoviral vector according to claim 15, characterized in that the transgene involved in a muscular disease codes for dystrophin.
19. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la séquence d'ADN El du vecteur adenoviral est modifiée de façon à permettre la réplication dudit vecteur uniquement dans les cellules tumorales.19. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the DNA sequence E1 of the adenoviral vector is modified so as to allow replication of said vector only in tumor cells.
20. Vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il présente un tropisme pour les cellules de mammifères déficientes ou dépourvues en récepteurs communs au Coxsackievirus B3 et à l'adénovirus (récepteurs CAR).20. Adenoviral vector according to any one of claims 1 to 19, characterized in that it presents a tropism for mammalian cells deficient or lacking in receptors common to Coxsackievirus B3 and to adenovirus (CAR receptors).
21. Méthode d'obtention in vitro de particules adénovirales infectieuses dans des cellules de production, ladite méthode comprenant une étape de transformation desdites cellules de production par le vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.21. A method for obtaining in vitro infectious adenoviral particles in production cells, said method comprising a step of transformation of said production cells with the adenoviral vector according to any one of claims 1 to 20.
22. Particules adénovirales infectieuses obtenues par la méthode selon la revendication 21. 22. Infectious adenoviral particles obtained by the method according to claim 21.
23. Méthode de modification du tropisme d'un vecteur adenoviral, comprenant l'insertion, dans au moins l'une des séquences d'ADN codant pour des régions à faible contrainte structurale de protéines de capside, d'au moins une séquence d'ADN codant pour un peptide hétérologue tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 7.23. Method for modifying the tropism of an adenoviral vector, comprising the insertion, in at least one of the DNA sequences coding for regions with low structural stress of capsid proteins, of at least one sequence of DNA coding for a heterologous peptide as defined in any one of claims 1 to 7.
24. Méthode selon la revendication 23, caractérisée en ce que l'étape d'insertion est précédée d'une étape de délétion de tout ou partie de la séquence d'ADN codant pour la région à faible contrainte structurale d'une protéine de capside.24. Method according to claim 23, characterized in that the insertion step is preceded by a deletion step of all or part of the DNA sequence coding for the region with low structural stress of a capsid protein .
25. Méthode selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que la protéine de capside est choisie parmi l'hexon, la fibre ou la base du penton, la protéine p VI, pVIII ou pIX.25. Method according to claim 23 or 24, characterized in that the capsid protein is chosen from hexon, fiber or penton base, protein p VI, pVIII or pIX.
26. Méthode selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérisée en ce que lorsque la protéine de capside est l'hexon, la région à faible contrainte structurale est la région hypervariable 5 (HVR5).26. Method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that when the capsid protein is hexon, the region with low structural stress is the hypervariable region 5 (HVR5).
27. Méthode selon l'une quelconque des revendications 23 à 26, caractérisé en ce que la séquence d'ADN codant pour la région hypervariable 5 (HVR5) est délétée.27. Method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the DNA sequence coding for the hypervariable region 5 (HVR5) is deleted.
28. Méthode selon l'une quelconque des revendications 23 à 27, caractérisée en ce que lorsque la protéine de capside est la fibre, la région à faible contrainte structurale est la boucle HI.28. Method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that when the capsid protein is the fiber, the region with low structural stress is the HI loop.
29. Méthode selon l'une quelconque des revendications 23 à 28, caractérisée en ce que le peptide hétérologue tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprend en outre au moins un adaptateur situé en N-ter ou en C-ter. 29. Method according to any one of claims 23 to 28, characterized in that the heterologous peptide as defined in any one of claims 1 to 7 further comprises at least one adapter located in N-ter or in C- b.
30. Méthode selon l'une quelconque des revendications 23 à 29, caractérisée en ce que le peptide hétérologue tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprend un adaptateur situé en N-ter et un adaptateur situé en C-ter.30. Method according to any one of claims 23 to 29, characterized in that the heterologous peptide as defined in any one of claims 1 to 7 comprises an adapter located in N-ter and an adapter located in C-ter .
31. Méthode in vitro permettant l'expression préférentielle d'une séquence d'ADN d'intérêt dans une cellule cible de mammifère comprenant la mise en contact de ladite cellule avec des particules adénovirales infectieuses selon la revendication 22, ou avec le vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 ou obtenu selon l'une quelconque des revendications 23 à 30.31. An in vitro method allowing preferential expression of a DNA sequence of interest in a mammalian target cell comprising bringing said cell into contact with infectious adenoviral particles according to claim 22, or with the adenoviral vector according to any of claims 1 to 20 or obtained according to any of claims 23 to 30.
32. Méthode selon la revendication 31, caractérisée en ce que la cellule cible de mammifère est déficiente ou dépourvue en récepteurs CAR.32. Method according to claim 31, characterized in that the mammalian target cell is deficient or lacking in CAR receptors.
33. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que la cellule déficiente ou dépourvue en récepteurs CAR est issue d'une lignée cellulaire choisie parmi les lignées CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118, RD, L6 et C2C12. .33. Method according to claim 32, characterized in that the cell deficient or lacking in CAR receptors comes from a cell line chosen from the lines CHO, L929, PC-3, LLC, B16F10, RCC law, RCC Aury, U118 , RD, L6 and C2C12. .
34. Composition pharmaceutique comprenant un vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 et un excipient pharmaceutique approprié.34. A pharmaceutical composition comprising an adenoviral vector according to any one of claims 1 to 20 and an appropriate pharmaceutical excipient.
35. Composition pharmaceutique selon la revendication 34 destinée à cibler des cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR.35. Pharmaceutical composition according to claim 34 intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors.
36. Utilisation du vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 pour la fabrication d'un médicament. 36. Use of the adenoviral vector according to any one of claims 1 to 20 for the manufacture of a medicament.
37. Utilisation selon la revendication 36, caractérisée en ce que le médicament est destiné à cibler des cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR.37. Use according to claim 36, characterized in that the medicament is intended for targeting mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors.
38. Utilisation selon la revendication 37, caractérisée en ce que les cellules de mammifère déficientes ou dépourvues en récepteurs CAR sont des cellules tumorales, telles que des cellules de gliome, de mélanome, de carcinome, de cancer du poumon, de l'utérus, du sein ou de l'ovaire, de tumeur de la prostate, de tumeur de la vessie, ou des lymphocytes, des fibroblastes, des cellules épithéliales pulmonaires, des cellules du muscle squelettique, du muscle lisse ou du myocarde.38. Use according to claim 37, characterized in that the mammalian cells deficient or lacking in CAR receptors are tumor cells, such as glioma, melanoma, carcinoma, lung cancer, uterus cells, breast or ovary, prostate tumor, bladder tumor, or lymphocytes, fibroblasts, lung epithelial cells, skeletal muscle cells, smooth muscle or myocardium.
39. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 36 à 38, caractérisée en ce que le médicament est destiné à prévenir ou à traiter un sujet atteint d'un cancer du sein, de l'utérus, de la prostate, du poumon, de la peau, de l'ovaire, d'un cancer colorectal, d'une leucémie, de la mucoviscidose ou d'une myopathie.39. Use according to any one of claims 36 to 38, characterized in that the medicament is intended for preventing or treating a subject suffering from breast cancer, uterus, prostate, lung, skin, ovary, colorectal cancer, leukemia, cystic fibrosis or myopathy.
40. Cellule de mammifère transformée par un vecteur adenoviral selon l'une quelconque des revendications 1 à 20. 40. A mammalian cell transformed with an adenoviral vector according to any one of claims 1 to 20.
PCT/FR2004/002359 2003-09-18 2004-09-17 Adenoviral vector for infecting cells deficient in a car receptor WO2005026337A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0310958A FR2860004A1 (en) 2003-09-18 2003-09-18 Adenoviral vector encoding modified capsid protein, useful in gene therapy of e.g. cancer and cystic fibrosis, can infect cells deficient in, or lacking, the common receptor for Coxsackie virus B3 and adenovirus
FR0310958 2003-09-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005026337A2 true WO2005026337A2 (en) 2005-03-24
WO2005026337A3 WO2005026337A3 (en) 2005-07-28

Family

ID=34224326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2004/002359 WO2005026337A2 (en) 2003-09-18 2004-09-17 Adenoviral vector for infecting cells deficient in a car receptor

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2860004A1 (en)
WO (1) WO2005026337A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008010864A2 (en) * 2006-04-28 2008-01-24 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Modified adenovirus hexon protein and uses thereof
US7838277B2 (en) 2001-06-22 2010-11-23 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Method for rapid screening of bacterial transformants and novel simian adenovirus proteins
US8470310B2 (en) 2008-03-04 2013-06-25 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Simian adenoviruses SAdV-36, -42.1, -42.2, and -44 and uses thereof
WO2014166500A3 (en) * 2013-04-10 2014-12-24 Skau Aps Peptides having immune suppresive domains for transfection
US9217159B2 (en) 2012-05-18 2015-12-22 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Subfamily E simian adenoviruses A1302, A1320, A1331 and A1337 and uses thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007148148A1 (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Institut Gustave Roussy Inhibition of the liver tropism of adenoviral vectors
WO2009033818A2 (en) * 2007-09-11 2009-03-19 Mondobiotech Laboratories Ag Use of a peptide as a therapeutic agent
CA2698745A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-19 Mondobiotech Laboratories Ag Use of a peptide as a therapeutic agent

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067576A1 (en) * 1999-05-12 2000-11-16 The Uab Research Foundation Infectivity-enhanced conditionally-replicative adenovirus and uses thereof
EP1067188A1 (en) * 1999-07-08 2001-01-10 Introgene B.V. Infection with chimaeric adenoviruses of cells negative for the adenovirus serotype 5 Coxsacki adenovirus receptor (CAR)
WO2001092549A2 (en) * 2000-05-31 2001-12-06 Genvec, Inc. Method and composition for targeting an adenoviral vector
WO2002083902A2 (en) * 2001-01-09 2002-10-24 University Of Iowa Research Foundation Adenovirus serotype 30 (ad30) fiber protein and uses thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067576A1 (en) * 1999-05-12 2000-11-16 The Uab Research Foundation Infectivity-enhanced conditionally-replicative adenovirus and uses thereof
EP1067188A1 (en) * 1999-07-08 2001-01-10 Introgene B.V. Infection with chimaeric adenoviruses of cells negative for the adenovirus serotype 5 Coxsacki adenovirus receptor (CAR)
WO2001092549A2 (en) * 2000-05-31 2001-12-06 Genvec, Inc. Method and composition for targeting an adenoviral vector
WO2002083902A2 (en) * 2001-01-09 2002-10-24 University Of Iowa Research Foundation Adenovirus serotype 30 (ad30) fiber protein and uses thereof

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BARNETT, B.G. , CREWS, C.J. , DOUGLAS, J.T.: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA, vol. 1575, 2002, pages 1-14, XP002324028 *
BENIHOUD K ET AL: "ADENOVIRUS VECTORS FOR GENE DELIVERY" CURRENT OPINION IN BIOTECHNOLOGY, LONDON, GB, vol. 10, 1999, pages 440-447, XP000827843 ISSN: 0958-1669 *
HUANG SHUAN SHIAN; HUANG JUNG SAN: "A pentacosapeptide (CKS-25) homologous to retroviral envelope proteins possesses a transforming growth factor-beta activity" JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, vol. 273, no. 9, 27 février 1998 (1998-02-27), pages 4815-4818, XP002282878 *
KIM M ET AL: "The therapeutic efficacy of adenoviral vectors for cancer gene therapy is limited by a low level of primary adenovirus receptors on tumour cells" EUROPEAN JOURNAL OF CANCER, PERGAMON PRESS, OXFORD, GB, vol. 38, no. 14, septembre 2002 (2002-09), pages 1917-1926, XP004377460 ISSN: 0959-8049 *
KRASNYKH V ET AL: "Characterization of an adenovirus vector containing a heterologous peptide epitope in the HI loop of the fiber knob" JOURNAL OF VIROLOGY, THE AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY, US, vol. 72, no. 3, mars 1998 (1998-03), pages 1844-1852, XP002126061 ISSN: 0022-538X *
VIGNE E, DEDIEU JF, BRIE A, GILLARDEAUX A, BRIOT D, BENIHOUD K, LATTA-MAHIEU M, SAULNIER P, PERRICAUDET M, YEH P: "Genetic manipulations of adenovirus type 5 fiber resulting in liver tropism attenuation." GENE THERAPY, vol. 10, no. 2, janvier 2003 (2003-01), pages 153-162, XP002282879 *
WICKHAM T J ET AL: "Increased in vitro and in vivo gene transfer by adenovirus vectors containing chimeric fiber proteins" JOURNAL OF VIROLOGY, THE AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY, US, vol. 71, no. 11, 1 novembre 1997 (1997-11-01), pages 8221-8229, XP002078898 ISSN: 0022-538X *
WICKHAM T J ET AL: "TARGETING OF ADENOVIRUS PENTON BASE TO NEW RECEPTORS THROUGH REPLACEMENT OF ITS RGD MOTIF WITH OTHER RECEPTOR-SPECIFIC PEPTIDE MOTIFS" GENE THERAPY, MACMILLAN PRESS LTD., BASINGSTOKE, GB, vol. 2, no. 10, 1 décembre 1995 (1995-12-01), pages 750-756, XP000565559 ISSN: 0969-7128 *
WICKHAM T J: "TARGETING ADENOVIRUS" GENE THERAPY, MACMILLAN PRESS LTD., BASINGSTOKE, GB, vol. 7, no. 2, janvier 2000 (2000-01), pages 110-114, XP001055892 ISSN: 0969-7128 *
WICKHAM TJ: "Ligand-directed targeting of genes to the site of disease." NAT MED., vol. 9, no. 1, janvier 2003 (2003-01), pages 135-139, XP002282877 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838277B2 (en) 2001-06-22 2010-11-23 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Method for rapid screening of bacterial transformants and novel simian adenovirus proteins
WO2008010864A2 (en) * 2006-04-28 2008-01-24 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Modified adenovirus hexon protein and uses thereof
WO2008010864A3 (en) * 2006-04-28 2008-05-02 Univ Pennsylvania Modified adenovirus hexon protein and uses thereof
US8470310B2 (en) 2008-03-04 2013-06-25 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Simian adenoviruses SAdV-36, -42.1, -42.2, and -44 and uses thereof
US9597363B2 (en) 2008-03-04 2017-03-21 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Simian adenoviruses SAdV-36, -42.1, -42.2, and -44 and uses thereof
US9217159B2 (en) 2012-05-18 2015-12-22 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Subfamily E simian adenoviruses A1302, A1320, A1331 and A1337 and uses thereof
US10113182B2 (en) 2012-05-18 2018-10-30 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Subfamily E simian adenoviruses A1302, A1320, A1331 and A1337 and uses thereof
WO2014166500A3 (en) * 2013-04-10 2014-12-24 Skau Aps Peptides having immune suppresive domains for transfection

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005026337A3 (en) 2005-07-28
FR2860004A1 (en) 2005-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0991763B1 (en) Modified adenoviral fiber and target adenoviruses
CA2477954C (en) Means and methods for the production of adenovirus vectors
US9018138B2 (en) Compositions and methods for generating and screening adenoviral libraries
CZ162398A3 (en) Vectors and methods of gene transfer to cells
JP4350800B2 (en) Packaging cell lines for use in facilitating the development of high capacity adenoviral vectors
Denby et al. Adenoviral serotype 5 vectors pseudotyped with fibers from subgroup D show modified tropism in vitro and in vivo
JP2004504062A (en) Modified virus
WO2001016344A1 (en) Modified adenoviral fibre and uses thereof
WO2005026337A2 (en) Adenoviral vector for infecting cells deficient in a car receptor
US20180099029A9 (en) Serca2 therapeutic compositions and methods of use
US20090280089A1 (en) Inhibition of the liver tropism of adenoviral vectors
JP2007530004A (en) Subgroup B adenoviral vectors for treating diseases
EP0960942A2 (en) Targeted delivery through a cationic amino acid transporter
FR2761688A1 (en) New adenovirus with mutations in the fibre protein to alter binding selectivity
AU783879B2 (en) Modified adenovirus fibre and uses
WO2009081154A1 (en) Targeted delivery of macromolecules
Van Geer Adenovirus targeting for gene therapy of pancreatic cancer
WO2004011489A2 (en) Tropism-modified adenoviral vectors, preferably for targeting b-lymphocytes or ovarian cells
Lau et al. 23 Targeting Gene Therapy to the Tumor
Yan et al. DNA VIRUS VECTORS I

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG MD RU TJ TM AT BE BG CH CY DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase