Sous-unité B de la toxine de Shiga, Synthèse chimique de protéines, Synthèse peptidique en phase solide, Ingénierie des protéines, Vectorisation, Échappement endosomal, Immunothérapie

Les macromolécules biologiques telles que les peptides, protéines ou oligonucléotides ont un fort potentiel thérapeutique. Toutefois, elles ne traversent pas aisément les membranes cellulaires. La plupart des macromolécules biologiques restent coincées à la membrane plasmique ou à l'intérieur de compartiments intracellulaires et ne parviennent pas à atteindre leurs cibles dans le cytosol. L'arrivée au cytosol, par translocation directe à travers la membrane plasmique ou par endocytose suivi d'échappement endosomal, est l'un des principaux freins actuels au développement de macromolécules thérapeutiques. Mon laboratoire d'accueil a montré que la sous-unité B de la toxine de Shiga (STxB) est un vecteur naturel efficace pour acheminer des antigènes tumoraux vers le cytosol des cellules dendritiques. On peut ainsi induire au sein de la tumeur la présence de cellules T mémoires spécifiques de l'antigène tumoral sélectionné, ce qui permet une réponse anti-tumorale efficace. Le but de ma thèse était d'étendre le champ d'applications de STxB au ciblage vers le cytosol de cellules dendritiques de siRNAs thérapeutiques contre des molécules immunosuppressives. Pour cela, la capacité intrinsèque de translocation vers le cytosol de STxB devait être amplifiée afin d'augmenter le nombre de siRNAs arrivant dans le cytosol, où ils sont actifs. Durant ma thèse et en collaboration avec l'équipe de Denis Servent au CEA, j'ai mis au point la synthèse peptidique du monomère de STxB et le repliement de la séquence monomérique en pentamère fonctionnel. Cette méthode multiplie les possibilités de modifications de STxB, avec notamment l'incorporation d'acides aminés non naturels permettant de fonctionnaliser STxB à des positions contrôlées. STxB a ainsi pu être modifiée par l'ajout de groupements hydrophobes afin d'augmenter sa translocation vers le cytosol. Un test ELISA sensible et quantitatif a été mis au point pour sélectionner les variants de STxB les plus efficaces. Une augmentation de l'arrivée dans le cytosol par un facteur 2 a été obtenue en comparaison avec la STxB non modifiée. Les meilleurs variants de STxB pourront ensuite être conjugués à des siRNAs et seront testés sur cellules pour leur capacité à inhiber l'expression de gènes cibles. Avec ma thèse, mon ambition était d'ouvrir la voie à une nouvelle stratégie thérapeutique combinant vectorisation vers le cytosol des cellules dendritiques d'antigènes tumoraux et de siRNAs contre des molécules immunosuppressives. Cette plateforme synthétique de ciblage thérapeutique permettrait ainsi une induction optimale de lymphocytes T CD8 contre ces antigènes tumoraux.