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Nous démontrons une méthodologie très efficace et accessible pour les sélectionner et livrer par injection de queue un miRNA utiliser rAAV9 comme un vecteur viral pour cibler les muscles squelettiques et les neurones moteurs chez la souris. 14 par rapport à d’autres stratégies d’Arni, miARN est moins toxiques et moins immunogènes. 18 en outre, leur petite taille les rendent bien adapté à la capacité limitée d’emballage de vecteurs viraux. 2 algorithmes de calcul et les outils de prédiction permettent l’identification de miRNA putatif-ARNm cibles. Une fois identifiés, les effets de miRNA sur l’expression des gènes cible doivent être vérifiées. Une approche courante consiste à surexpriment un miRNA donné in vitro et de détecter les niveaux d’expression de protéine cible en utilisant l’analyse de l’Ouest. 14 , 19
Diverses études ont utilisé les stratégies virus et non viraux pour livrer des miARN. 13 ici nous avons utilisé des adeno-associated virus (AAV) comme un outil de livraison de gène. Par rapport aux autres vecteurs viraux, AAV suscite faible immunogénicité, permet un transfert de gènes à long terme, et a un large spectre de tropisme en divisant et non de Division des cellules. 18 cette méthode de livraison peut également contourner la nécessité d’une modification chimique qui peut-être affecter la fonctionnalité et la spécificité de la molécule d’ARN. Il y a plusieurs sérotypes d’AAV, qui sont principalement déterminés par la composition des protéines de capside. Ces sérotypes diffèrent dans leur tropisme et transmettre divers types de cellules. Il est nécessaire de sélectionner le sérotype correct si l'on considère le tissu cible. Nous avons choisi rAAV9, en raison de son efficacité de transduction élevé dans le système nerveux central et le muscle squelettique après administration périphérique19,20. Cette approche a montré une plus grande efficacité de transduction chez les animaux nouveau-nés par rapport à des animaux adultes, probablement en raison de différences dans la composition de la matrice extracellulaire, le neurone-glie au rapport et maturité de la barrière hémato-encéphalique. 21 , 22
Une étape importante dans le présent protocole est la conception du vecteur d’expression. Par rapport aux vecteurs bicistronique, qui sont gênés par la plus faible expression du gène deuxième comparé avec le premier gène à côté du promoteur, le vecteur dual promoteur permet une configuration dos à dos, donnant une expression élevée de la miRNA et EGFP, ainsi permettant la localisation de la miRNA dans les tissus de souris par immunofluorescence.
Une injection intraveineuse de AAV9 conduit à haut rendement et transduction homogène dans les tissus cibles, les muscles squelettiques et les neurones moteurs. Cette voie d’injection permet à la dose administrée d’atteindre la circulation systémique et franchir la barrière sang cerveau, qui est importante pour les thérapies ciblant le système nerveux central. En outre, c’est une méthode non invasive pour injection dans le SNC. MiR-298 expression augmentée dans la moelle épinière et les muscles après 2 à 4 semaines avec une seule injection périphérique à 5 semaines d’âge. Quand à l’aide des vecteurs d’AAV, la synthèse de novo du second brin d’ADN simple brin du génome pourrait expliquer la transduction retardée. 23
Niveaux de miR-298 humaine étaient indétectables chez les souris traitées 20 semaines après une seule administration, ce qui suggère que, pour des maladies chroniques, injections multiples peuvent être nécessaires pour atteindre un bénéfice thérapeutique. Cependant, miRNA dégradation au fil du temps peut être limitant lorsqu’une administration répétée tout au long est requise. En outre, l’immunité adaptative à des vecteurs d’AAV peut former un autre obstacle à une livraison réussie de gène. 24 ainsi génération des vecteurs d’AAV qui sont immunologiquement inerte est cruciale pour l’administration répétée et la réalisation des effets à long terme avec ce système de livraison prometteur. 25
Une limitation de l’utilisation des miARN comme une stratégie thérapeutique est le risque d’effets hors cible. MiARN peut-être interagir par le biais d’incomplementary base appareillant avec autres transcriptions de gène, qui pose un risque pour la sécurité avec cette approche. Amélioré la conception des séquences Arni, y compris l’utilisation des miARN non canoniques, tels que mirtrons, qui contourner le micro-processeur complexe et des études à long terme d’innocuité et de tolérabilité sont essentiels avant de traduire cette stratégie dans un coffre-fort et traitement efficace. 26 , 27 , 28
La méthode décrite ici a été initialement développée pour l’overexpression de miRNA, mais il peut également être utilisé pour la thérapie de l’inhibition de miRNA à l’aide d’antagomirs.