Characterization and identification of antisense oligonucleotides productive cellular uptake modulators : application on MGMT in glioblastoma

Caractérisation et identification de modulateurs de l'internalisation productive des oligonucléotides antisens : application à MGMT dans le glioblastome Le glioblastome (GBM) est un cancer cérébral agressif, où la réparation de l'ADN médiée par l'enzyme O(6)-MethylGuanine-DNA-MethylTransferase (MGMT), constitue un mécanisme de résistance à la chimiothérapie par témozolomide (TMZ). La réduction de l'expression de MGMT représente une stratégie prometteuse pour augmenter l'efficacité du TMZ. Les oligonucléotides antisens (ASO) ont déjà été utilisés avec succès pour réduire l'expression de cibles thérapeutiques dans des maladies neurologiques et métaboliques et ont montré des signes d'efficacité en oncologie. Aucun ASO n'est encore approuvé pour le GBM. Dans des lignées cellulaires de GBM, nous montrons qu'un ASO ciblant l'ARNm MGMT (ASO-MGMT) induit le knock-down de MGMT et augmente la sensibilité cellulaire au TMZ. Cependant en conditions gymnotiques (sans agent de transfection), l'ASO-MGMT perdait son activité, soulignant la faible internalisation cellulaire de l'ASO-MGMT en l'absence d'agent de transfection. Aussi, pour comprendre et améliorer les mécanismes d'internalisation productive des ASO (pénétration intracellulaire aboutissant à l'activité des ASO), nous avons utilisé un ASO ciblant l'ARNlnc MALAT1 (ASO-MALAT1) comme outil. Nos résultats révèlent une hétérogénéité de l'internationalisation productive de l'ASO-MALAT1 en fonction des lignées cellulaires. Nous avons ensuite mis en place un criblage par siRNA pour identifier des protéines modulatrices de l'internalisation productive de l'ASO-MALAT1. Ce criblage a permis d'identifier COPE, une sous-unité du complexe COPI impliquée dans le transport Golgi-RE, et CXCR4, un récepteur aux chimiokines, comme inhibiteurs de l'activité de l'ASO-MALAT1. Le knock-down de ces protéines a entraîné une modification de la distribution subcellulaire de l'ASO-MALAT1 et une augmentation de son activité. De manière intéressante, l'association entre le knock-down de COPE et l'ASO-MGMT a augmenté : (i) l'activité de l'ASO-MGMT en conditions gymnotiques, (ii) le knock-down de MGMT, et (iii) l'efficacité antitumorale du TMZ dans les cellules de GBM. L'ensemble de nos résultats révèlent de nouvelles voies d'internalisation productive des ASO dont la modulation permet d'améliorer l'activité biologique et thérapeutique des ASO dans les modèles de GBM.