DNA nuclear targeting sequences for enhanced non-viral gene transfer: An in vitro and in vivo study

Autor: Tristan Montier, Philippe Guégan, Sandrine Quemener, Kévin Pluchon, Juliette Ropars, Chantal Pichon, Tanguy Haute, Yann Thierry Le Guen, Tony Le Gall, Patrick Midoux
Přispěvatelé: Gestionnaire, Hal Sorbonne Université, monopDNA-Nanoparticules Virus-Inspirées pour transfert de gènes. - - VINP2017 - ANR-17-CE18-0015 - AAPG2017 - VALID, Génétique, génomique fonctionnelle et biotechnologies (UMR 1078) (GGB), EFS-Université de Brest (UBO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), Université de Brest (UBO), Centre de biophysique moléculaire (CBM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie des polymères (LCP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Brest (CHRU Brest), Récepteurs Nucléaires, Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (RNMCD - U1011), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), This work was funded by grants from the AFM – Association Française contre les Myopathies (project no. AFM2017#20609, AFM, Evry, France), the ANR – Agence Nationale de la Recherche (project no. ANR-17-CE18-0015-03, 'monopDNA-Nanoparticules Virus-Inspirées pour transfert de gènes', ANR, Paris, France), the Association de Transfusion Sanguine et de Biogénétique Gaétan Saleün (Brest, France), and the Région Bretagne (France). The Service Général des Plateformes, Animalerie Commune (Brest, France) and SynNanoVect (Brest-Rennes, France) are also acknowledged. Y.T.L.G. was a recipient of a PhD fellowship from the French Ministry of Higher Education, Research and Innovation., ANR-17-CE18-0015,VINP,monopDNA-Nanoparticules Virus-Inspirées pour transfert de gènes.(2017), Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Récepteurs Nucléaires, Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires - U1011 (RNMCD)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Molecular Therapy: Nucleic Acids, Vol 24, Iss, Pp 477-486 (2021)
Molecular Therapy-Nucleic Acids
Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2021, 24, pp.477-486. ⟨10.1016/j.omtn.2021.03.012⟩
Molecular Therapy-Nucleic Acids, Elsevier, 2021, 24, pp.477-486. ⟨10.1016/j.omtn.2021.03.012⟩
ISSN: 2162-2531
DOI: 10.1016/j.omtn.2021.03.012⟩
Popis: International audience; An important bottleneck for non-viral gene transfer commonly relates to translocation of nucleic acids into the nuclear compartment of target cells. So-called 3NFs are optimized short nucleotide sequences able to interact with the transcription factor nuclear factor κB (NF-κB), which can enhance the nuclear import of plasmid DNA (pDNA) carrying such motifs. In this work, we first designed a consistent set of six pDNAs featuring a common backbone and only varying in their 3NF sequences. These constructions were then transfected under various experimental settings. In vitro, cationic polymer-assisted pDNA delivery in five human-derived cell lines showed the potential advantage of 3NF carrying pDNA in diverse cellular contexts. In vivo, naked pDNAs were hydrodynamically delivered to muscle hindlimbs in healthy mice; this direct accurate comparative (in the absence of any gene carrier) revealed modest but consistent trends in favor of the pDNAs equipped with 3NF. In summary, the results reported emphasize the implications of various parameters on NF-κB-mediated pDNA nuclear import; under specific conditions, 3NF can provide modest to substantial advantages for pDNA gene transfer, in vitro as well as in vivo. This study thus further underscores the potential of optimized nuclear import for more efficient non-viral gene transfer applications.
Databáze: OpenAIRE
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