Thérapies par acides nucléiques codants

Flashcards de vocabulaire couvrant les concepts fondamentaux des acides nucléiques, la conception et la purification des ARNm thérapeutiques, ainsi que les thérapies géniques émergentes.

Nucléotide

Unité de base des acides nucléiques, composée d'une base azotée, d'un sucre (ribose ou désoxyribose) et d'un à trois groupements phosphate.

Liaison phosphodiester

Liaison covalente reliant le carbone $3'$ du sucre d'un nucléotide au groupe phosphate fixé au carbone $5'$ du nucléotide suivant.

Auto-hydrolyse de l'ARN

Réaction de clivage du squelette phosphodiester de l'ARN favorisée à pH alcalin, induite par l'attaque nucléophile du groupement $2'\text{-OH}$ du ribose.

G-quadruplex

Structure secondaire d'acide nucléique formée par quatre brins riches en guanine disposés à plat et stabilisés par des liaisons Hoogsteen et des cations monovalents ($Na^+$, $K^+$).

Inosine (I)

Base azotée modifiée dérivée de l'adénine par désamination, capable de s'apparier avec l'uracile (U), l'adénine (A) ou la cytosine (C) selon les règles de Wobble.

N1-méthylpseudouridine ($m^1\boldsymbol{\nabla}$ / $m1\boldsymbol{\nabla}$)

Nucléoside modifié substituant l'uridine dans les ARNm thérapeutiques afin de réduire la détection par les récepteurs de l'immunité innée (TLR) et d'augmenter la traduction.

Complexe de pré-initiation (PIC)

Assemblage des facteurs généraux de transcription (TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH) et de l'ARN polymérase II au niveau du promoteur de l'ADN.

TFIIH

Facteur général de transcription possédant une activité hélicase (ouverture de l'ADN) et une activité kinase via CDK7-Cycline H-MAT1 (phosphorylation de la sérine 5 du domaine C-terminal de Pol II).

P-TEFb

Complexe kinase composé de CDK9 et de la cycline T qui phosphoryle la sérine 2 de l'ARN polymérase II et les facteurs de pause (NELF, DSIF) pour permettre l'élongation productive.

Modèle Torpedo

Mécanisme de terminaison de la transcription où l'exonucléase XRN2 dégrade l'ARN résiduel non protégé de $5'$ vers $3'$ après clivage par CPSF73 jusqu'à rattraper la Pol II.

Coiffe 5' (Cap 1)

Structure en $5'$ de l'ARNm comprenant une 7-méthylguanosine inversée ($5'\rightarrow 5'$) et la méthylation du groupement $2'\text{-O}$ du premier nucléotide, protégeant l'ARNm des nucléases.

Épissage de l'ARNm

Processus catalysé par le spliceosome (snRNP U1 à U6) consistant à exciser les introns sous forme de lasso (lariat) et à ligaturer les exons adjacents.

IRES (Internal Ribosome Entry Site)

Séquence structurée d'ARN permettant le recrutement direct du ribosome et l'initiation de la traduction de manière indépendante de la coiffe $5'$.

Consensus Kozak

Séquence nucléotidique eucaryote ($5'\text{-GCCRCCAUGG}-3'$) entourant le codon initiateur AUG, essentielle pour la reconnaissance optimale par le ribosome.

XRN1

Exoribonucléase cytoplasmique majeure dégradant l'ARNm dans le sens $5' \rightarrow 3'$ après l'élimination de la coiffe par les enzymes Dcp1/2.

TLR7 / TLR8

Récepteurs endosomaux de l'immunité innée détectant les ARNs simple-brin non modifiés riches en uracile et déclenchant la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires.

RIG-I / MDA5

Détecteurs cytosoliques d'ARN de l'immunité innée reconnaissant les ARN triphosphates en $5'$ ou les ARN double-brin longs pour induire une réponse interféron.

Mutation non-sens

Substitution nucléotidique remplaçant un codon codant pour un acide aminé par un codon stop prématuré (UAG, UAA, UGA), générant une protéine tronquée.

Vecteur de clonage

Plasmide conçu pour insérer et entreposer des fragments d'ADN, caractérisé par un site de clonage multiple (MCS) et un marqueur de sélection.

Transcription in vitro (IVT)

Synthèse enzymatique d'ARN réalisée hors de la cellule à l'aide d'une ARN polymérase de phage (T7) et d'une matrice d'ADN linéaire.

Filtration tangentielle (TFF)

Méthode de purification à grande échelle où le fluide s'écoule parallèlement à la membrane, permettant de concentrer et diafiltrer l'ARNm tout en éliminant les réactifs résiduels.

Nanoparticule lipidique (LNP)

Vecteur supramoléculaire non-viral constitué de lipides ionisables, neutres, de cholestérol et de PEG-lipides, encapsulant et protégeant l'ARNm thérapeutique.

Spikevax

Vaccin à ARNm formulé en LNPs développé par Moderna, codant pour la protéine S (Spike) stabilisée du virus SARS-CoV-2.

mRNA-3705

Candidat ARNm thérapeutique de Moderna codant pour l'enzyme méthylmalonyl-CoA mutase (MCM/MMUT) pour traiter l'acidémie méthylmalonique.

ARN circulaire (circRNA)

Molécule d'ARN fermée de façon covalente, sans extrémités $5'$ ni $3'$ libres, ce qui la rend intrinsèquement résistante à la dégradation par les exoribonucléases.

ARN auto-amplificateur (saRNA)

Plateforme d'ARN codant la réplicase d'un alphavirus en plus du gène d'intérêt, permettant la réplication autonome de l'ARN dans le cytosol.

ARNt suppresseur (sup-tRNA)

ARN de transfert dont l'anticodon est modifié pour s'apparier avec un codon stop prématuré (PTC), permettant d'insérer un acide aminé et de restaurer la traduction.

Séquence S/MAR

Élément d'ADN riche en AT se liant au squelette nucléaire, assurant la réplication et la rétention épisomale à long terme des plasmides sans intégration au génome.

Séquence DTS (DNA Nuclear Targeting Sequence)

Motif d'ADN plasmidique fixant des facteurs de transcription munis de signaux NLS, permettant l'import nucléaire actif du plasmide.

Minicercle d'ADN

Vecteur plasmidique minimaliste obtenu par recombinaison spécifique (attB/attP), débarrassé du squelette bactérien et de la résistance aux antibiotiques.

ENGENSIS (VM202)

Thérapie génique plasmidique sous forme d'ADN nu exprimant deux isoformes du facteur HGF pour le traitement de la neuropathie périphérique diabétique.