CAV2 vector gene transfer into central nervious System

Abstract

Estudi realitzat a partir d’una estada al Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, França, entre 2010 i 2012. En aquest projecte s’ha avaluat les avantatges dels vectors adenovirals canins tipus 2 (CAV2) com a vectors de transferència gènica al sistema nerviós central (SNC) en un model primat no-humà i en un model caní del síndrome de Sly (mucopolisacaridosis tipus 7, MPS VII), malaltia monogènica que cursa amb neurodegeneració. En una primera part del projecte s’ha avaluat la biodistribució, l’eficàcia i la durada de l’expressió del transgen en un model primat no humà, (Microcebus murinus). Com ha vector s’ha utilitzat un CAV2 de primera generació que expressa la proteïna verda fluorescent (CAVGFP). Els resultats aportats en aquesta memòria demostren que en primats no humans, com en d’altres espècies testades anteriorment per l’equip de l’EJ Kremer, la injecció intracerebral de CAV2 resulta en una extensa transducció del SNC, siguent les neurones i els precursors neuronals les cèl•lules preferencialment transduïdes. Els vectors canins, servint-se de vesícules intracel•lulars són transportats, majoritàriament, des de les sinapsis cap al soma neuronal, aquest transport intracel•lular permet una extensa transducció del SNC a partir d’una única injecció intracerebral dels vectors virals. En una segona part d’aquest projecte s’ha avaluat l’ús terapèutic dels CAV2. S’ha injectat un vector helper-dependent que expressa el gen la b-glucuronidasa i el gen de la proteïna verda fluorescent (HD-RIGIE), en el SNC del model caní del síndrome de Sly (MPS VII). La biodistribució i la eficàcia terapèutica han estat avaluades. Els nivells d’activitat enzimàtica en animals malalts injectats amb el vector terapèutic va arribar a valors similars als dels animals no afectes. A més a més s’ha observat una reducció en la quantitat dels GAGs acumulats en les cèl•lules dels animals malalts tractats amb el vector terapèutic, demostrant la potencialitat terapèutica dels CAV2 per a malalties que afecten al SNC. Els resultats aportats en aquest treball ens permeten dir que els CAV2 són unes bones eines terapèutiques per al tractament de malalties que afecten al SNC.

Report for the scientific sojourn carried out at the al Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, France, from 2010 to 2012. Advantages of canine adenoviral vector type 2 (CAV2) as a CNS gene transfer vector have been assessed in a non-human primate model and in a canine model for Sly Syndrome; monogenic neurodegenerative disease. Biodistribution, efficacy and transgene expression has been assessed in a non-human primate model. CAV2 first generation vector expressing GFP has been used. Results show a widespread CNS transduction of CAV2 in non-human primates, as in other many species previously tested. As in other species, CAV2 preferentially transduces neurons and neural precursor cells. CAV2 are naturally retrogradelly transported allowing widespread distribution along the brain. Therapeutical use of CAV2 vectors has been also assessed. A helper-dependent vector expressing b-glucuronidase and GFP (HD-RIGIE) has been intracerebraly injected into Sly dogs. Biodistribution and therapeutical benefits have been analyzed. Enzymatic activity of b-glucuronidase has been restored on Sly-dogs treated with HD-RIGIE reaching to normal enzymatic levels. Moreover a reduction on GAG accumulation has also been observed on HD-RIGIE-treated dogs. CAV2-based vectors are promising therapeutical tools to treat diseases affecting CNS.