Validation des Dicer-substrate siRNA au niveau du système nerveux central dans le contexte de la recherche sur la douleur

Abstract

L'interférence par l'ARN a récemment gagné beaucoup en respect et en popularité. En effet, le nombre d'études précliniques utilisant des petits ARN interférents (siRNA) pour élucider la fonction d'un gène ne cesse de s'accroître et est encore appelé à augmenter. Ces siRNA représentent en effet un outil pour déchiffrer le transcriptome humain. Ils consistent en une toute nouvelle classe de composés ayant un potentiel thérapeutique qui pourraient intervenir dans plusieurs pathologies où l'invalidation d'une protéine cible est le but visé. Ainsi, en plus des modèles expérimentaux in vitro et in vivo , le transfert vers des études cliniques est déjà commencé et certains composés sont maintenant en phase III. Par contre, plusieurs effets secondaires viennent faire de l'ombre sur le potentiel clinique des siRNA, notamment l'immunostimulation, la stabilité limitée dans le sérum, leurs faible pénétration dans la cellule, l'inflammation et le manque de spécificité causés par les doses importantes devant être administrées et l'impossibilité de cibler un type cellulaire en particulier. De plus, l'acheminement de ces composés au système nerveux central est un aspect délicat puisque les siRNA ne passent pas la barrière hématoencéphalique. C'est pourquoi, en parallèle avec les études cliniques en cours, des expérimentations sont menées afin de développer de meilleurs composés d'interférence et des méthodes d'acheminement plus spécifiques et plus efficaces. C'est dans cette optique que les Dicer substrate siRNA (DsiRNA) ont été élaborés. Les DsiRNA sont des ARN double-brins de 27 nucléotides capables d'interférence et ce, à plus faible dose que les siRNA conventionnels in vitro (KIM et al., 2005). Au cours de la présente étude, nous avons démontré que l'utilisation des DsiRNA à très faible dose dans le système nerveux central était possible. En effet, nous avons administré 2 doses de 1[mu]g par animal (250g) de DsiRNA formulées à un transfectant de type lipide cationique par voie intrathécale au niveau lombaire chez le rat. Après avoir valide leur degré de pénétration dans les neurones de la moelle épinière et des ganglions de la racine dorsale, nous avons observé que les DsiRNA visant le récepteur NTS2 de la neurotensine ont diminué de façon significative la quantité d'ARNm codant pour la protéine NTS2. La présence de la protéine était aussi diminuée suite à l'administration des DsiRNA. Finalement, nous avons procédé à des tests comportementaux afin d'examiner les conséquences de l'inhibition de l'expression du récepteur NTS2 sur les effets analgésiques de son agoniste spécifique, le JMV-431. Cet agoniste est documenté comme ayant un effet analgésique au niveau spinal mesuré par une augmentation de la latence au test du retrait de la queue. Cet effet a bien été observé chez les rats ayant reçu un DsiRNA contrôle alors que l'analgésie induite par le JMV-431 administré par voie intrathécale a été complètement abolie chez les animaux traités aux DsiRNA NTS2. Ces résultats comportementaux sont bien le résultat de l'inhibition spécifique de NTS2 puisqu'aucun effet n'a été observé sur la fonction du récepteur NTS1, proche d'un point de vue homologie de séquence. De plus, nos résultats préliminaires indiquent qu'aucun effet d'immunostimulation n'a été déclenché chez les animaux. Cette étude confirme donc le potentiel thérapeutique des DsiRNA au niveau du système nerveux central puisqu'ils sont en mesure d'inhiber une protéine cible à très faible dose sans provoquer d'effet indésirable dans un modèle de douleur aiguë. Dans l'avenir, nous allons évaluer leur potentiel dans un modèle de douleur chronique qui servira de ligne directrice pour l'inhibition de cibles touchant d'autres pathologies du système nerveux central telles que l'encéphalite virale, le cancer ou encore des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer.