PEPTIDYL-OLIGONUCLEOTIDE: SYNTHESE,ROUTAGE INTRACELLULAIRE ET ACTIVITE ANTIVIRALE

Khalil H. ARAR

Les oligodésoxyribonucléotides antisens constituent des agents thérapeutiques potentiels capables de bloquer, sélectivement, l’expression d’oncogènes, de virus ou de parasites. Toutefois, la localisation intracellulaire des ARNm cibles implique que, pour être actifs, ces oligonucléotides doivent franchir la membrane plasmique et atteindre le cytosol.

Dans le but d ’aider les oligonucléotides à atteindre les compartiments intracellulaires profonds et d’éviter leur dégradation dans les vésicules acides, nous nous sommes proposés de modifier le trafic intracellulaire des oligonucléotides en les fixant sur des peptidyl-KDEL. Le peptide signal Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL) est reconnu spécifiquement par un récepteur membranaire au niveau d’un compartiment intermédiaire entre le réticulum endoplasmique et le Golgi.

La synthèse de peptidyl-oligonucléotides, a été réalisée par couplage de fragments à partir de peptides et d’oligonucléotides préparés séparément, chacun avec sa propre chimie. Les oligonucléotides sont substitués sur l’une de leurs extrémités par une fonction thiol. Les peptides, contenant la séquence signal KDEL sur leur extrémité C-terminale, possèdent sur leur extrémité N-terminale différents groupements capables de réagir avec la fonction thiol de l’oligonucléotide.

Afin de pouvoir comparer l’effet de la nature de la liaison covalente entre le peptide et l’oligonucléotide sur l’activité biologique des conjugués nous avons préparé des conjugués possédant soit un oint désulfure, soit une liaison par l’intermédiaire d’un réactif hétérobifonctionnel, soit une liaison thioéther. Les conjugués contenant une liaison thioéther, stable en milieu réducteur, ont été préparés selon deux méthodes originales. Les peptides et les peptidyloligonucléotides ont été purifiés par HPLC et caractérisés par spectrométrie de masse.

Il apparaît que l’addition d’un peptidyl-KDEL conduit les oligonucléotides dans des compartiments intracellulaires différents de ceux dans lesquels se trouvent en majorité les oligonucléotides libres et que ces compartiments sont plus favorables au passage dans le cytosol comme nous l’avions postulé. La modification du guidage intracellulaire des oligonucléotides entraîne une augmentation de leur activité antivirale. En effet, malgré leur faible pénétration dans la cellule, les conjugués oligonucléotide-peptide son 2 à 3 fois plus active que l’oligonucléotide libre. Nous avons également montré que les conjugués obtenus par formation d’une liaison thioéther sont 10 fois plus active que ceux contenant un pont désulfure.