FR2801319A1 - CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM - Google Patents

CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
FR2801319A1
FR2801319A1 FR9914513A FR9914513A FR2801319A1 FR 2801319 A1 FR2801319 A1 FR 2801319A1 FR 9914513 A FR9914513 A FR 9914513A FR 9914513 A FR9914513 A FR 9914513A FR 2801319 A1 FR2801319 A1 FR 2801319A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
nucleic acid
protein
acid construct
interest
expression
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR9914513A
Other languages
French (fr)
Inventor
Yves Beuzard
Emmanuel Payen
Daniel Scherman
Michael Bettan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Original Assignee
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM filed Critical Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority to FR9914513A priority Critical patent/FR2801319A1/en
Priority to AU18685/01A priority patent/AU1868501A/en
Priority to PCT/FR2000/003207 priority patent/WO2001036616A2/en
Publication of FR2801319A1 publication Critical patent/FR2801319A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/635Externally inducible repressor mediated regulation of gene expression, e.g. tetR inducible by tetracyline
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/06Antianaemics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis

Abstract

Cette invention concerne une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est modulée en fonction de la présence ou de l'absence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène.This invention relates to a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest, in which the activity of said regulatory protein is modulated as a function of the presence or the absence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen.

Description

<Desc/Clms Page number 1> <Desc / Clms Page number 1>

La présente invention concerne un système régulé de production de protéines d'intérêt, qui permet à la fois une expression de ces protéines en fonction de la pression partielle en oxygène et une modulation par un agent pharmacologique.  The present invention relates to a regulated system for the production of proteins of interest, which allows both expression of these proteins as a function of partial oxygen pressure and modulation by a pharmacological agent.

La régulation des transgènes est un sujet essentiel en thérapie génique. Les protéines thérapeutiques doivent en effet être produites dans des intervalles de concentration plus ou moins larges, la limite inférieure étant représentée par le seuil d'efficacité, la limite supérieure étant la dose toxique à ne pas dépasser.  The regulation of transgenes is an essential subject in gene therapy. Therapeutic proteins must in fact be produced in more or less wide concentration intervals, the lower limit being represented by the efficacy threshold, the upper limit being the toxic dose not to be exceeded.

A ce jour, plusieurs systèmes de régulation ont été mis au point.  To date, several regulatory systems have been developed.

L'expression des gènes peut notamment être contrôlée par la tétracycline, qui bloque l'activité d'une protéine régulatrice, tTa, capable d'activer un transgène en l'absence de l'antibiotique (US 5,814,618 ; Bujard et al, 1992 ; Shockett et al., 1995). L'article Rinsch et al., 1997 mentionne également la possibilité de réguler l'expression des gènes par la tétracycline, mais propose comme alternative un autre système de régulation, qui serait, lui, fonction de la pression partielle en oxygène apporté dans les tissus.  The expression of genes can in particular be controlled by tetracycline, which blocks the activity of a regulatory protein, tTa, capable of activating a transgene in the absence of the antibiotic (US 5,814,618; Bujard et al, 1992; Shockett et al., 1995). The article Rinsch et al., 1997 also mentions the possibility of regulating the expression of genes by tetracycline, but proposes as an alternative another regulatory system, which would itself be a function of the partial pressure of oxygen brought into the tissues .

La demande de brevet internationale WO 95/21927 divulgue dans ce sens une construction nucléotidique comprenant un transgène lié de manière opérante à une séquence de contrôle de l'expression inductible en hypoxie. Le système décrit vise à faire exprimer des protéines d'intérêt thérapeutique de manière spécifique dans des tissus hypoxiques. Cependant ce système ne prévoit aucun contrôle négatif pourtant primordial pour des raisons de sécurité, pour éviter de dépasser des doses toxiques.  International patent application WO 95/21927 discloses in this sense a nucleotide construct comprising a transgene operably linked to a sequence for controlling the expression inducible in hypoxia. The system described aims to express proteins of therapeutic interest in a specific manner in hypoxic tissues. However, this system does not provide for any negative control, however essential for safety reasons, to avoid exceeding toxic doses.

Les auteurs de la présente invention ont maintenant conçu un système de régulation qui répond à cette attente, système dont l'activité varie en fonction de l'état d'oxygénation des tissus et qui peut être inhibée par un agent pharmacologique.  The authors of the present invention have now designed a regulatory system which meets this expectation, a system whose activity varies according to the oxygenation state of the tissues and which can be inhibited by a pharmacological agent.

L'invention a plus particulièrement pour objet une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle  A more particular subject of the invention is a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest, in which

<Desc/Clms Page number 2><Desc / Clms Page number 2>

l'activité de ladite protéine régulatrice est modulée en fonction de la présence ou de l'absence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène.  the activity of said regulatory protein is modulated as a function of the presence or absence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen.

Par "construction d'acide nucléique", on entend notamment un acide nucléique tel qu'ADN ou ARN, linéaire ou circulaire. Il peut s'agir par exemple d'un plasmide ou d'un vecteur viral modifié, tel qu'un vecteur adénovirus.  By “nucleic acid construction” is meant in particular a nucleic acid such as DNA or RNA, linear or circular. It may for example be a plasmid or a modified viral vector, such as an adenovirus vector.

Par "pression partielle en oxygène", on entend la pression partielle en oxygène dans les cellules dans lesquelles les constructions d'acide nucléique de l'invention sont transférées.  By "partial oxygen pressure" is meant the partial oxygen pressure in the cells into which the nucleic acid constructs of the invention are transferred.

Par "protéine régulatrice", on entend toute protéine capable d'activer la transcription dans des cellules eucaryotes (on parle alors de trasactivateur) ou toute protéine capable d'inhiber cette transcription (on parle alors de répresseur).  By "regulatory protein" is meant any protein capable of activating transcription in eukaryotic cells (we then speak of a trasactivator) or any protein capable of inhibiting this transcription (we then speak of a repressor).

De manière préférentielle, ladite protéine régulatrice est une protéine activatrice de l'expression dudit gène d'intérêt dans des conditions hypoxiques et en l'absence dudit agent pharmacologique.  Preferably, said regulatory protein is an activator protein for the expression of said gene of interest under hypoxic conditions and in the absence of said pharmacological agent.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, ladite séquence codant pour une protéine régulatrice peut être associée à au moins un élément, désigné élément H , placé en amont ou en aval de ladite séquence, ledit élément H permettant une expression de la protéine régulatrice inductible dans des conditions hypoxiques.  In a first embodiment of the invention, said sequence coding for a regulatory protein can be associated with at least one element, designated element H, placed upstream or downstream of said sequence, said element H allowing expression of the protein inducible regulator in hypoxic conditions.

Les éléments H permettant une expression inductible dans des conditions hypoxiques peuvent être constitués de "HRE" ("Hypoxia Response Element").  The H elements allowing an inducible expression under hypoxic conditions can consist of "HRE" ("Hypoxia Response Element").

Cet élément régulateur HRE des gènes induits par l'hypoxie a été identifié grâce à l'étude de la régulation du gène codant pour l'érythropoïétine (EPO). Situé en 3' de sa phase ouverte de lecture, il est reconnu par le complexe protéique transactivateur HIF1 ("Hypoxia Inducible Factor") dont l'activité de liaison à l'ADN dépend de la pression partielle en oxygène (Semenza et al., 1992). L'élément de réponse à l'oxygène HRE est nécessaire  This HRE regulatory element of genes induced by hypoxia has been identified through the study of the regulation of the gene encoding erythropoietin (EPO). Located 3 ′ of its open reading phase, it is recognized by the HIF1 transactivating protein complex ("Hypoxia Inducible Factor") whose DNA binding activity depends on the partial oxygen pressure (Semenza et al., 1992). HRE oxygen response element is required

<Desc/Clms Page number 3><Desc / Clms Page number 3>

à l'induction hypoxique du gène de l'érythropoïétine dans le foie foetal, le rein et des lignées cellulaires hépatiques. Egalement présent dans d'autres gènes, il est reconnu par le complexe HIF1 dans tous les types cellulaires étudiés (Wang et al., 1993). La séquence consensus présente dans l'ensemble des gènes inductibles est la suivante : 5'-RCGTG-3' (Semenza et al., 1996). Elle constitue l'élément HRE.  hypoxic induction of the erythropoietin gene in the fetal liver, kidney and hepatic cell lines. Also present in other genes, it is recognized by the HIF1 complex in all the cell types studied (Wang et al., 1993). The consensus sequence present in all of the inducible genes is as follows: 5'-RCGTG-3 '(Semenza et al., 1996). It constitutes the HRE element.

De préférence, au moins un élément HRE est placé en amont de ladite séquence codant pour une protéine régulatrice.  Preferably, at least one HRE element is placed upstream of said sequence coding for a regulatory protein.

De manière avantageuse, la construction selon l'invention comprend une ou plusieurs copies des éléments permettant une induction de l'expression dans des conditions hypoxiques, de préférence environ dix copies.  Advantageously, the construction according to the invention comprises one or more copies of the elements allowing induction of expression under hypoxic conditions, preferably about ten copies.

La construction de l'invention peut également comprendre une ou plusieurs copies de tels éléments placées en aval de la séquence codant pour la protéine régulatrice.  The construction of the invention may also comprise one or more copies of such elements placed downstream of the sequence coding for the regulatory protein.

Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, on peut, en association avec ledit élément H ou indépendamment (en l'absence) de celui-ci, fournir une construction d'acide nucléique, dans laquelle ladite séquence codant pour une protéine régulatrice comprend au moins un élément, désigné élément D , qui déstabilise la protéine régulatrice en normoxie.  In a second embodiment of the invention, it is possible, in association with said element H or independently (in the absence thereof), to provide a nucleic acid construct, in which said sequence coding for a regulatory protein comprises at least one element, designated element D, which destabilizes the regulatory protein in normoxia.

Un tel élément D peut être notamment un fragment de la protéine HIF1a, en particulier une séquence codant pour tout ou partie du domaine ODD de 200 acides aminés de la protéine HIF1a,.  Such an element D may in particular be a fragment of the HIF1a protein, in particular a sequence coding for all or part of the ODD domain of 200 amino acids of the HIF1a protein.

L'ensemble des processus cellulaires résultant de la diminution de la concentration en oxygène ont pour effet la modulation de l'activité du complexe HIF1. L'activation de HIF1 nécessite non pas que le gène soit transcrit plus qu'il ne l'est déjà en normoxie mais que la protéine soit stabilisée et modifiée (Semenza et al., 1992). Lorsque des cellules Hep3B ou HeLa sont cultivées en hypoxie la quantité de HIF1[alpha] augmente considérablement et très rapidement (induction maximale en moins de 4 heures). Après retour en normoxie, la sous unité a disparaît en moins de 15 minutes. L'hypoxie a pour effet d'augmenter la stabilité de la protéine HIF1a. La protéine est dégradée en permanence en normoxie, la protéolyse étant due à la reconnaissance de  All of the cellular processes resulting from the decrease in the oxygen concentration have the effect of modulating the activity of the HIF1 complex. Activation of HIF1 does not require that the gene be transcribed more than it is already in normoxia, but that the protein be stabilized and modified (Semenza et al., 1992). When Hep3B or HeLa cells are cultured in hypoxia the amount of HIF1 [alpha] increases considerably and very quickly (maximum induction in less than 4 hours). After returning to normoxia, the subunit disappeared in less than 15 minutes. Hypoxia has the effect of increasing the stability of the protein HIF1a. The protein is permanently degraded to normoxia, proteolysis being due to the recognition of

<Desc/Clms Page number 4><Desc / Clms Page number 4>

HIF1a par l'ubiquitine puis à la dégradation du complexe par le protéasome (Salceda et al., 1997 ; Huang et al., 1998). Une région de 200 acides aminés de HIF1 a, le domaine ODD ("oxygen-dependant degradation") est la cible de la dégradation. Privé de ce domaine, HIF1a se lie à ARNT et active constitutivement l'expression de gènes contrôlés par un motif HRE (Huang et al., 1998). Ce domaine de 200 acides aminés a été étudié en terme de capacité de transactivation et d'induction (Jiang et al., 1997 ; Pugh et al., 1997). La région 549 à 575 de la protéine HIF1a d'origine humaine contient un domaine de transactivation relativement faible, inductible en hypoxie. L'inductibilité est principalement liée à la diminution de la stabilité de la protéine en normoxie, condition dans laquelle cette petite région protéique est la cible du protéasome (Salceda et al., 1997 ; Huang et al., 1998).  HIF1a by ubiquitin followed by degradation of the complex by the proteasome (Salceda et al., 1997; Huang et al., 1998). A 200 amino acid region of HIF1 a, the ODD ("oxygen-dependent degradation") domain is the target of degradation. Deprived of this domain, HIF1a binds to ARNT and constitutively activates the expression of genes controlled by an HRE motif (Huang et al., 1998). This 200 amino acid domain has been studied in terms of transactivation and induction capacity (Jiang et al., 1997; Pugh et al., 1997). Region 549 to 575 of the HIF1a protein of human origin contains a relatively weak transactivation domain, inducible in hypoxia. Inducibility is mainly linked to the decrease in protein stability in normoxia, a condition in which this small protein region is the target of the proteasome (Salceda et al., 1997; Huang et al., 1998).

L'agent pharmacologique utilisé peut être notamment la tétracycline, ladite séquence codant pour une protéine régularice de l'expression d'un gène d'intérêt comprenant alors avantageusement un élément tetR, du système de résistance à la tétracycline du transposon bactérien Tn10.  The pharmacological agent used can in particular be tetracycline, said sequence coding for a protein regulating the expression of a gene of interest then advantageously comprising a tetR element, of the tetracycline resistance system of the bacterial transposon Tn10.

Dans les bactéries contenant ce transposon, en l'absence de tétracycline, la protéine TetR se lie sous forme d'un dimère à des séquences opératrices situées dans l'opéron tétracycline, bloquant ainsi la transcription du gène codant pour la protéine de résistance à la tétracycline. En présence de l'antibiotique, le tetR ne peut plus se lier aux séquences opératrices ; l'effet inhibiteur sur la transcription du gène de résistance est alors aboli. En 1992, Gossen et Bujard ont réalisé la fusion des protéines tetR et VP16 (protéine du virus Herpes Simplex Virus essentielle à la transcription des gènes viraux précoces). Dans des cellules eucaryotes génétiquement modifiées, la protéine chimérique résultante (tTA: "Tetracycline controlled TransActivator") est capable d'activer l'expression de gènes rapporteurs situés en aval de séquences opératrices tetO. En présence de tétracycline la protéine chimérique tTA ne se lie pas à tetO et n'active pas la transcription de ses gènes cibles.  In bacteria containing this transposon, in the absence of tetracycline, the TetR protein binds in the form of a dimer to operating sequences located in the tetracycline operon, thus blocking the transcription of the gene coding for the protein for resistance to tetracycline. In the presence of the antibiotic, tetR can no longer bind to operating sequences; the inhibitory effect on the transcription of the resistance gene is then abolished. In 1992, Gossen and Bujard carried out the fusion of the proteins tetR and VP16 (protein of the virus Herpes Simplex Virus essential for the transcription of the early viral genes). In genetically modified eukaryotic cells, the resulting chimeric protein (tTA: "Tetracycline controlled TransActivator") is capable of activating the expression of reporter genes located downstream of tetO operator sequences. In the presence of tetracycline the chimeric protein tTA does not bind to tetO and does not activate the transcription of its target genes.

Selon un mode de réalisation préféré, on utilise l'ensemble tTA, comme séquence codant pour une protéine régulatrice permettant une inhibition de l'expression par la tétracycline.  According to a preferred embodiment, the tTA set is used, as a sequence coding for a regulatory protein allowing inhibition of expression by tetracycline.

<Desc/Clms Page number 5> <Desc / Clms Page number 5>

De manière avantageuse, un élément D déstabilisant le transactivateur en normoxie peut être introduit dans tTA, par exemple entre les séquences codant pour tetR et VP16.  Advantageously, an element D destabilizing the transactivator in normoxia can be introduced into tTA, for example between the sequences coding for tetR and VP16.

On peut également utiliser conformément à la présente invention, des éléments d'un système inductible par la tétracycline qui dérivent, par modifications, de l'opéron contenant les séquences décrites ci-dessus (Gossen et al, 1995). De telles modifications ne sont admissibles que si elles n'affectent pas de manière sensible la fonctionnalité du système.  It is also possible to use, in accordance with the present invention, elements of a tetracycline-inducible system which are derived, by modifications, from the operon containing the sequences described above (Gossen et al, 1995). Such modifications are only admissible if they do not significantly affect the functionality of the system.

L'agent pharmacologique utilisé peut être également un analogue de la tétracycline, tel que l'anhydrotétracycline, la doxycycline, la chlorotétracycline, l'épioxytétracycline, etc.  The pharmacological agent used can also be a tetracycline analog, such as anhydrotetracycline, doxycycline, chlorotetracycline, epioxytetracycline, etc.

La construction d'acide nucléique de l'invention portant le système de régulation décrit précédemment, peut être utilisée pour moduler l'expression d'au moins un gène d'intérêt, codant pour une protéine elle-même désignée "protéine d'intérêt", qui peut être une protéine endogène et/ou une protéine recombinante. Dans ce dernier cas, deux modes de réalisation sont possibles: (a) soit on insert dans la construction d'acide nucléique comprenant le système de régulation au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice telle que définie précédemment ; (b) soit on associe à la construction d'acide nucléique comprenant le système de régulation tel que décrit précédemment, une deuxième construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice telle que définie précédemment.  The nucleic acid construct of the invention carrying the regulatory system described above can be used to modulate the expression of at least one gene of interest, coding for a protein itself designated "protein of interest" , which can be an endogenous protein and / or a recombinant protein. In the latter case, two embodiments are possible: (a) either at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein as defined above; (b) either the nucleic acid construct comprising the regulatory system as described above is associated with a second nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein as defined above.

L'invention a donc plus particulièrement pour objet, dans le premier mode de réalisation ci-dessus (a), une construction d'acide nucléique telle que définie précédemment comprenant en outre une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par ladite protéine régulatrice.  A more particular subject of the invention is therefore, in the first embodiment above (a), a nucleic acid construct as defined above further comprising a sequence coding for a recombinant protein of interest, including expression is regulated by said regulatory protein.

L'invention a en outre pour objet, dans le deuxième mode de réalisation (b), une composition d'acide nucléique, comprenant :  The subject of the invention is also, in the second embodiment (b), a nucleic acid composition, comprising:

<Desc/Clms Page number 6><Desc / Clms Page number 6>

i) une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est inhibée en présence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène ;et ii) une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice portée par la construction d'acide nucléique du point i).  i) a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest, in which the activity of said regulatory protein is inhibited in the presence of a pharmacological agent and the quantity of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen; and ii) a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein carried by the nucleic acid construction of point i).

L'invention a également pour objet un kit pour la production régulée d'au moins une protéine d'intérêt, comprenant : i) un premier récipient contenant une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est inhibée en présence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène ; et ii) un second récipient contenant une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice portée par la construction d'acide nucléique du point i).  The invention also relates to a kit for the regulated production of at least one protein of interest, comprising: i) a first container containing a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest, in which the activity of said regulatory protein is inhibited in the presence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen; and ii) a second container containing a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein carried by the nucleic acid construct of point i).

Dans tous les cas, l'expression de la protéine recombinante d'intérêt doit pouvoir être modulée par ladite protéine régulatrice. Pour cela, la séquence nucléotidique codant pour la protéine recombinante est associée à des éléments cibles de la protéine régulatrice.  In all cases, the expression of the recombinant protein of interest must be able to be modulated by said regulatory protein. For this, the nucleotide sequence coding for the recombinant protein is associated with target elements of the regulatory protein.

Lorsque la protéine régulatrice comprend un élément tetR, la protéine recombinante d'intérêt est associée à un élément opérateur cible tetO.  When the regulatory protein comprises a tetR element, the recombinant protein of interest is associated with a tetO target operator element.

Un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention vise un système à deux vecteurs, à savoir une composition ou un kit comprenant : - une construction d'acide nucléique comprenant, d'amont en aval : dix motifs HRE, une séquence promoteur et le transactivateur tTA modifié par la présence d'un élément déstabilisant la protéine en normoxie, et  A particularly preferred embodiment of the invention relates to a system with two vectors, namely a composition or a kit comprising: - a nucleic acid construct comprising, from upstream to downstream: ten HRE units, a promoter sequence and the tTA transactivator modified by the presence of an element destabilizing the protein in normoxia, and

<Desc/Clms Page number 7><Desc / Clms Page number 7>

- une construction d'acide nucléique comprenant, d'amont en aval, une séquence opératrice tetO, une séquence promoteur et une séquence codant pour une protéine d'intérêt.  a nucleic acid construct comprising, from upstream to downstream, a tetO operating sequence, a promoter sequence and a sequence coding for a protein of interest.

Le système de régulation de l'invention permet un degré élevé de régulation, sans atténuer l'expression du gène d'intérêt, qui peut au contraire être très forte.  The regulatory system of the invention allows a high degree of regulation, without attenuating the expression of the gene of interest, which on the contrary can be very strong.

Ladite protéine d'intérêt peut être une protéine d'intérêt thérapeutique. Il peut par exemple s'agir de l'érythropoïétine (EPO), particulièrement utile dans le traitement des anémies ou bien d'un facteur stimulant la prolifération des cellules endothéliales, utile dans le traitement des ischémies.  Said protein of interest can be a protein of therapeutic interest. It may for example be erythropoietin (EPO), particularly useful in the treatment of anemias or else a factor stimulating the proliferation of endothelial cells, useful in the treatment of ischemias.

Il peut également s'agir d'une protéine cytotoxique ou cytostatique présentant une action contre la prolifération ou la survie de cellules indésirables, particulièrement utile dans le traitement des tumeurs, en particulier des tumeurs solides, comme des interleukines ou des interférons.  It can also be a cytotoxic or cytostatic protein having an action against the proliferation or survival of unwanted cells, particularly useful in the treatment of tumors, in particular solid tumors, such as interleukins or interferons.

La protéine d'intérêt peut aussi être une protéine capable de transformer une pro-drogue en un médicament efficace contre la prolifération ou la survie de cellules indésirables comme les cellules tumorales.  The protein of interest can also be a protein capable of transforming a prodrug into a drug effective against the proliferation or survival of unwanted cells such as tumor cells.

Il est en outre possible d'utiliser la construction d'acide nucléique de l'invention comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est modulée en fonction de la présence ou de l'absence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène, pour moduler l'expression d'au moins une protéine endogène d'intérêt.  It is also possible to use the nucleic acid construct of the invention comprising at least one sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest, in which the activity of said protein regulator is modulated according to the presence or absence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen, to modulate the expression of at least one endogenous protein of interest .

A cette fin, on choisit ou on construit une séquence codant pour une protéine régulatrice de façon à ce que celle-ci puisse agir de manière spécifique sur le promoteur de la ou des protéines endogènes d'intérêt.  To this end, a sequence coding for a regulatory protein is chosen or constructed so that it can act specifically on the promoter of the endogenous protein or proteins of interest.

Les constructions et compositions nucléotidiques selon l'invention sont utiles comme médicament, dans le cadre d'une thérapie génique.  The nucleotide constructs and compositions according to the invention are useful as a medicament, in the context of gene therapy.

L'invention a pour objet une composition pharmaceutique comprenant au moins une construction d'acide nucléique telle que définie  The subject of the invention is a pharmaceutical composition comprising at least one nucleic acid construct as defined

<Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8>

précédemment, en association avec un véhicule pharmaceutiquement acceptable.  previously, in combination with a pharmaceutically acceptable vehicle.

L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation d'une construction d'acide nucléique ou d'une composition selon l'invention pour la fabrication d'un médicament destiné au traitement, chez un patient, d'affections impliquant une hypoxie cellulaire.  A more particular subject of the invention is the use of a nucleic acid construct or a composition according to the invention for the manufacture of a medicament intended for the treatment, in a patient, of conditions involving cellular hypoxia .

Parmi de telles affections, on peut citer notamment une anémie, une ischémie ou un cancer.  Among such conditions, there may be mentioned in particular anemia, ischemia or cancer.

L'invention a enfin pour objet une méthode de traitement thérapeutique dans laquelle on administre à un patient nécessitant un tel traitement une quantité efficace d'une composition ou d'une construction nucléotidique telle que décrite ci-dessus.  The invention finally relates to a therapeutic treatment method in which a patient requiring such treatment is administered an effective amount of a composition or of a nucleotide construct as described above.

Les constructions d'acide nucléique selon l'invention peuvent être administrées à un vertébré sous la forme d'un vecteur viral, ou peuvent être administrées en tant que telles.  The nucleic acid constructs according to the invention can be administered to a vertebrate in the form of a viral vector, or can be administered as such.

Les vertébrés visés sont de préférence des mammifères, de préférence encore des humains.  The target vertebrates are preferably mammals, more preferably humans.

La construction ou composition d'acide nucléique de l'invention peut en particulier être utilisée sous une forme nue, exempt de tout véhicule favorisant le transfert à la cellule cible, tels que des liposomes anioniques, des lipides cationiques, des microparticules, par exemple des microparticules d'or, des agents de précipitation, par exemple du phosphate de calcium, ou tout autre agent facilitant la transfection. Dans ce cas, le polynucléotide peut être simplement dilué dans une solution physiologiquement acceptable, telle qu'une solution stérile ou une solution stérile tampon, en présence ou en l'absence d'un véhicule.  The nucleic acid construct or composition of the invention can in particular be used in a naked form, free from any vehicle promoting transfer to the target cell, such as anionic liposomes, cationic lipids, microparticles, for example microparticles of gold, precipitating agents, for example calcium phosphate, or any other agent facilitating transfection. In this case, the polynucleotide can be simply diluted in a physiologically acceptable solution, such as a sterile solution or a sterile buffer solution, in the presence or in the absence of a vehicle.

De manière alternative, une construction d'acide nucléique de l'invention peut être associée à des agents qui facilitent la transfection. Elle peut être, entre autres , (i) associée à un agent chimique qui modifie la perméabilité cellulaire tel que la bupivacaïne ; (ii) encapsulée dans des liposomes, éventuellement en présence de substances supplémentaires facilitant la transfection ; ou (iii) associée à des lipides cationiques ou des microparticules de silice, d'or ou de tungstène.  Alternatively, a nucleic acid construct of the invention can be combined with agents which facilitate transfection. It can be, among others, (i) associated with a chemical agent which modifies cellular permeability such as bupivacaine; (ii) encapsulated in liposomes, possibly in the presence of additional substances which facilitate transfection; or (iii) associated with cationic lipids or microparticles of silica, gold or tungsten.

<Desc/Clms Page number 9> <Desc / Clms Page number 9>

Lorsque les constructions d'acide nucléique de l'invention recouvrent des microparticules, celles-ci peuvent être injectées par voie intradermique ou intraépidermique par la technique du canon à gènes, "gene gun" (WO 94/24263).  When the nucleic acid constructs of the invention cover microparticles, these can be injected intradermally or intraepidermally by the gene gun technique, "gene gun" (WO 94/24263).

La quantité à utiliser comme médicament dépend notamment de la construction d'acide nucléique elle-même, de l'individu auquel cet acide nucléique est administré, du mode d'administration et du type de formulation, et de la pathologie. De manière générale, une quantité thérapeutiquement ou prophylactiquement efficace variant d'environ 0,1 g à environ 1 mg, de préférence d'environ 1 g à environ 800 g et, de manière préférentielle d'environ 25 g à environ 250 g, peut être administrée à des adultes humains.  The amount to be used as a drug depends in particular on the construction of nucleic acid itself, the individual to whom this nucleic acid is administered, the mode of administration and the type of formulation, and the pathology. Generally, a therapeutically or prophylactically effective amount varying from about 0.1 g to about 1 mg, preferably from about 1 g to about 800 g and, preferably from about 25 g to about 250 g, can be administered to human adults.

Les constructions d'acides nucléiques de l'invention peuvent être administrées par toute voie d'administration conventionnelle telle que notamment par voie parentérale. Le choix de la voie d'administration dépend en particulier de la formulation choisie, mais aussi de l'affection à traiter. Dans le cas d'un traitement d'une tumeur solide, il est avantageux d'injecter les constructions de l'invention au site de la tumeur.  The nucleic acid constructs of the invention can be administered by any conventional route of administration, such as in particular parenterally. The choice of route of administration depends in particular on the formulation chosen, but also on the condition to be treated. In the case of treatment of a solid tumor, it is advantageous to inject the constructs of the invention at the site of the tumor.

L'invention a également pour objet une cellule hôte modifiée par une construction d'acide nucléique telle que définie précédemment.  The invention also relates to a host cell modified by a nucleic acid construct as defined above.

Une telle cellule modifiée peut notamment être clonée. Il peut s'agir de lignées cellulaires, de cellules primaires, par exemple de type myoblastes ou fibroblastes.  Such a modified cell can in particular be cloned. They can be cell lines, primary cells, for example of the myoblast or fibroblast type.

Des cellules eucaryotes modifiées ex vivo peuvent être utiles en vue d'une implantation chez des animaux ou humains receveurs. Il peut dans ce cas par exemple s'agir de cellules de mammifères de type myoblastes, fibroblastes ou de cellules hématopoïétiques.  Eukaryotic cells modified ex vivo may be useful for implantation in recipient animals or humans. In this case, it may for example be mammalian cells of the myoblast, fibroblast or hematopoietic type.

La présente invention a donc également pour objet un procédé d'obtention d'une cellule eucaryote modifiée ex vivo dans lequel on transfert au moins une construction d'acide nucléique telle que définie précédemment dans une cellule, de telle sorte que ladite construction pénètre de manière stable dans le noyau de ladite cellule. Une cellule peut également être modifiée par la présence d'au moins deux vecteurs :  The present invention therefore also relates to a process for obtaining a modified eukaryotic cell ex vivo in which at least one nucleic acid construct as defined above is transferred to a cell, so that said construct penetrates so stable in the nucleus of said cell. A cell can also be modified by the presence of at least two vectors:

<Desc/Clms Page number 10><Desc / Clms Page number 10>

- l'un consistant en une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est inhibée en présence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène, - l'autre consistant en une construction d'acide nucléique comprenant une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par ladite protéine régulatrice.  one consisting of a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a regulatory protein for the expression of a gene of interest, in which the activity of said regulatory protein is inhibited in the presence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen, the other consisting of a nucleic acid construct comprising a sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by said regulatory protein.

Dans le cadre d'une thérapie "cellulaire", la présente invention a également pour objet une méthode de traitement thérapeutique dans laquelle on implante des cellules ainsi modifiées à des patients receveurs.  In the context of "cell" therapy, the present invention also relates to a method of therapeutic treatment in which cells thus modified are implanted in recipient patients.

De manière avantageuse, des cellules souches hématopoïétiques transformées produisant de l'érythropoïétine sous le contrôle du système de régulation tel que décrit précédemment peuvent par exemple être implantées chez des patients atteints d'anémie chronique.  Advantageously, transformed hematopoietic stem cells producing erythropoietin under the control of the regulatory system as described above can for example be implanted in patients with chronic anemia.

Les modes d'implantation des cellules dépendent notamment du type de cellules et de l'affection visée.  The methods of implantation of cells depend in particular on the type of cells and the disease aimed for.

Des cellules telles que des myoblastes ou fibroblastes peuvent être avantageusement incorporées dans des capsules biocompatibles. Parmi les systèmes capsulaires pouvant être utilisés, on peut citer notamment l'AN69 (poly(acrylonitrile-méthallylsulfonate de sodium), Serguera et al, 1999), le PTFE (polytétrafluoroéthylène, Brauker et al, 1998), LAPA (Alginate polylysine alginate, Hortelano et al, 1996), le silicone (Page et al, 1997), le polypropylène (Sagot et al, 1995), le PAN/PVC (polyacrylonitrile, polychlorure de vinyle, Kordower et al, 1997), le PES (polyéthersulfone, Rinsch et al, 1997) ou encore l'agarose (Taniguchi et al, 1997). Puis ces capsules peuvent être implantées en sous-cutané, en intrapéritonéal ou tout autre endroit approprié, compatible avec la thérapie envisagée.  Cells such as myoblasts or fibroblasts can advantageously be incorporated into biocompatible capsules. Among the capsular systems that can be used, there may be mentioned in particular AN69 (poly (acrylonitrile-sodium methallylsulfonate), Serguera et al, 1999), PTFE (polytetrafluoroethylene, Brauker et al, 1998), LAPA (Alginate polylysine alginate, Hortelano et al, 1996), silicone (Page et al, 1997), polypropylene (Sagot et al, 1995), PAN / PVC (polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, Kordower et al, 1997), PES (polyethersulfone, Rinsch et al, 1997) or agarose (Taniguchi et al, 1997). Then these capsules can be implanted subcutaneously, intraperitoneally or any other appropriate place, compatible with the envisaged therapy.

Les figures et exemples ci-après illustrent l'invention sans en limiter la portée.  The figures and examples below illustrate the invention without limiting its scope.

<Desc/Clms Page number 11> <Desc / Clms Page number 11>

LEGENDES DES FIGURES :
La figure 1 représente les schémas des constructions d'acides nucléiques de l'invention : vecteurs 3A, 8A, 12A et 12A-hH104 tels que décrits dans l'exemple 1 ci-après.
LEGENDS OF THE FIGURES:
FIG. 1 represents the diagrams of the nucleic acid constructs of the invention: vectors 3A, 8A, 12A and 12A-hH104 as described in Example 1 below.

La figure 2 représente un schéma illustrant l'association de 10 fragments double-brins (contenant la région du promoteur de PGK1 conférant l'inductibilité hypoxique) après clonage au site Sali de pBluescript Il KS +.  FIG. 2 represents a diagram illustrating the association of 10 double-stranded fragments (containing the promoter region of PGK1 conferring hypoxic inducibility) after cloning at the SalI site of pBluescript II KS +.

L'orientation des flèches suit le sens de la séquence telle qu'elle se présente dans le promoteur du gène PGK1 murin, de l'amont vers l'aval. Dans les plasmides associant tTAk et HRE10, l'orientation est toujours la même : Clal vers Bsp120l de 5' vers 3' par rapport à tTAk. The orientation of the arrows follows the direction of the sequence as it occurs in the promoter of the murine PGK1 gene, from upstream to downstream. In the plasmids associating tTAk and HRE10, the orientation is always the same: Clal towards Bsp120l from 5 'to 3' relative to tTAk.

La figure 3 représente un graphe illustrant le résultat d'une expérience de transfections réalisées en parallèle avec cinq différents plasmides (20ng) contenant de multiples HREs placés en amont, ou en amont et en aval par rapport au transactivateur, 400ng de plasmide rapporteur et 50ng de plasmide pCMVss-Gal. Les deux dernières colonnes représentent l'expression du rapporteur en l'absence de transactivateur (bruit de fond). Les inductions sont indiquées pour chaque vecteur sur la première ligne. Les valeurs relatives Luciférase/-galactosidase en normoxie et en hypoxie sont indiquées sur les troisième et quatrième lignes.  FIG. 3 represents a graph illustrating the result of an experiment of transfections carried out in parallel with five different plasmids (20ng) containing multiple HREs placed upstream, or upstream and downstream relative to the transactivator, 400ng of reporter plasmid and 50ng of plasmid pCMVss-Gal. The last two columns represent the expression of the reporter in the absence of a transactivator (background noise). Inductions are indicated for each vector on the first line. The relative values Luciferase / -galactosidase in normoxia and in hypoxia are indicated on the third and fourth lines.

La figure 4A représente un graphe illustrant le résultat d'une étude de l'induction hypoxique en fonction du ratio rapporteur/transactivateur. La figure 4B représente un graphe illustrant le résultat d'une étude de l'effet de la présence d'un fragment déstabilisateur dans le transactivateur. Les cellules ont été transfectées avec 5 à 100ng des plasmides contenant le transactivateur sous contrôle des éléments HREs, 400ng de pTRE-Luc et 50ng de pCMV-pGal.  FIG. 4A represents a graph illustrating the result of a study of hypoxic induction as a function of the reporter / transactivator ratio. FIG. 4B represents a graph illustrating the result of a study of the effect of the presence of a destabilizing fragment in the transactivator. The cells were transfected with 5 to 100 ng of the plasmids containing the transactivator under the control of the HREs elements, 400 ng of pTRE-Luc and 50 ng of pCMV-pGal.

Les barres d'erreur représentent l'écart type entre deux valeurs. Les quantités du plasmide transactivateur sont indiqués en-dessous du graphique, sur la première ligne. Les inductions hypoxiques sont indiquées sur la deuxième ligne. L'avant-dernière série de valeurs (-TA) correspond à l'expression du rapporteur en l'absence de transactivateur. La dernière série représente le niveau The error bars represent the standard deviation between two values. The amounts of the transactivating plasmid are indicated below the graph, on the first line. The hypoxic inductions are indicated on the second line. The penultimate series of values (-TA) corresponds to the expression of the reporter in the absence of a transactivator. The last series represents the level

<Desc/Clms Page number 12><Desc / Clms Page number 12>

d'expression que l'on peut atteindre avec le plasmide pTet-tTAk (Schockett et al., 1995) non modifié par la présence des HREs.  of expression which can be achieved with the plasmid pTet-tTAk (Schockett et al., 1995) unmodified by the presence of HREs.

La figure 5 représente un graphique illustrant la double régulation, pharmacologique et hypoxique, en fonction de la quantité des plasmides 3A ou ptet-tTak. Les cellules ont été transfectées soit avec 5,20 ou 100 ng des plasmides transactivateurs 3A ou ptet-tTAk, 400ng de plasmide rapporteur pTRE-Luc et 50ng de plasmide normalisateur pCMV-pGal, soit avec 400ng de pGL3 et 50 ng de pCMV-pGal soit avec 400 ng de pTRE-Luc et 50 ng de pCMV-ssGal mais sans transactivateur (-TA). En dessous du graphique, sont indiqués les quantités de plasmides transactivateurs transfectés (5,20 ou 100 ng), l'induction hypoxique en l'absence de tétracycline (Hypo/Normo, -tet) et en présence de tétracycline (Hypo/Normo, +tet) ainsi que le degré d'inhibition de l'expression par la tétracycline en hypoxie (-/+tet, Hypo) et en normoxie (-/+tet, Normo). Les barres d'erreur représentent les écarts types calculés sur les résultats d'une expérience réalisée en triplicate.  FIG. 5 represents a graph illustrating the double regulation, pharmacological and hypoxic, as a function of the quantity of the plasmids 3A or ptet-tTak. The cells were transfected with either 5.20 or 100 ng of the 3A or ptet-tTAk transactivating plasmids, 400ng of pTRE-Luc reporter plasmid and 50ng of pCMV-pGal normalizing plasmid, or with 400ng of pGL3 and 50 ng of pCMV-pGal either with 400 ng of pTRE-Luc and 50 ng of pCMV-ssGal but without transactivator (-TA). Below the graph, the amounts of transfected activating plasmids (5.20 or 100 ng) are indicated, the hypoxic induction in the absence of tetracycline (Hypo / Normo, -tet) and in the presence of tetracycline (Hypo / Normo, + tet) as well as the degree of inhibition of expression by tetracycline in hypoxia (- / + tet, Hypo) and in normoxia (- / + tet, Normo). The error bars represent the standard deviations calculated on the results of an experiment carried out in triplicate.

Est également annexé un listing de séquences, dans lequel la séquence SEQ ID n 1 représente la séquence de la phase ouverte de lecture de tTAk-hH104 (après introduction du fragment hH104 dans tTAk au site BsiWI correspondant à la séquence CGTACG). La séquence correspondant aux 104 acides aminés de HIF1a ainsi que les sites BsiWI sont surlignés et noircis.  Also attached is a sequence listing, in which the sequence SEQ ID No. 1 represents the sequence of the open reading phase of tTAk-hH104 (after introduction of the hH104 fragment in tTAk at the site BsiWI corresponding to the sequence CGTACG). The sequence corresponding to the 104 amino acids of HIF1a as well as the BsiWI sites are highlighted and blackened.

Les séquences SEQ ID n 3,4, 5,6, 7 et 8 correspondent aux oligonucléotides HRE1, HRE2, hH1, hH3, PTAK5 et PTAK6 respectivement.  The sequences SEQ ID No. 3,4, 5,6, 7 and 8 correspond to the oligonucleotides HRE1, HRE2, hH1, hH3, PTAK5 and PTAK6 respectively.

EXEMPLES : # - Constructions d'acides nucléiques : 1) Matériels : a) Plasmides pBluescript Il KS+ (Stratagene 212207), pTet-tTak et pTet-splice (Gibco, 10583-011), pTRE-Luc (Clontech, K1620-1), pTK-hygro (Clontech,  EXAMPLES: # - Nucleic acid constructs: 1) Materials: a) pBluescript Il KS + plasmids (Stratagene 212207), pTet-tTak and pTet-splice (Gibco, 10583-011), pTRE-Luc (Clontech, K1620-1) , pTK-hygro (Clontech,

<Desc/Clms Page number 13><Desc / Clms Page number 13>

6153-1), pCMV-pGal (Stratagene, 200 388) et pGL3-Control (Promega, E1741) ont été achetés. pTet-tTak est une version modifiée (Shockett et al., 1995) du vecteur décrit en 1992 (Gossen et al., 1992). Il contient l'élément tetO et le promoteur minimal CMV en place du promoteur/enhancer CMV. Quelques nucléotides ont été modifiés de façon à ce que le premier ATG de tTA soit dans un contexte Kozak (tTAk). En aval de tTAk se trouvent la séquence intronique de l'Antigène petit t et la séquence de polyadénylation précoce de SV40. b) Cellules
L'ensemble des constructions a été réalisé dans des cellules E.Coli JM109 (Promega) ou DH5[alpha] (Clontech). c) oligonucléotides (Genset) HRE1: 5'TCGAGTGTCACGTCCTGCACGACG3' (SEQ ID n 3) HRE2 : 5'TCGACGTCGTGCAGGACGTGACAC3' (SEQ ID n 4) hH1: 5' CAATCGTACGCCATTCAAGTTGGAATTGGTAGAAAAAC3' (SEQ ID n 5) hH3 : 5' TCAACGTACGAGGGTCTTCCATACGGTCTTTTGTCAC3' (SEQ ID n 6) PTAK5: 5'GGCCTTGAATTGATCATATGC3' (SEQ ID n 7) PTAK6 : 5'GTCGTCGTCCGGGAGATC3' (SEQ ID n 8)
2) Association HRE et tTAk a) pBS-HRE10
Les oligonucléotides HRE1 et HRE2 ont été phosphorylés, hybridés l'un sur l'autre puis sous-clonés au site Sali de pBluescript Il KS+.
6153-1), pCMV-pGal (Stratagene, 200 388) and pGL3-Control (Promega, E1741) were purchased. pTet-tTak is a modified version (Shockett et al., 1995) of the vector described in 1992 (Gossen et al., 1992). It contains the tetO element and the minimal CMV promoter in place of the CMV promoter / enhancer. Some nucleotides have been modified so that the first ATG of tTA is in a Kozak context (tTAk). Downstream of tTAk are the intronic sequence of the Small t Antigen and the early polyadenylation sequence of SV40. b) Cells
All of the constructions were carried out in E.Coli JM109 (Promega) or DH5 [alpha] (Clontech) cells. c) oligonucleotides (Genset): HRE1: 5'TCGAGTGTCACGTCCTGCACGACG3 '(SEQ ID n ° 3) ID n 6) PTAK5: 5'GGCCTTGAATTGATCATATGC3 '(SEQ ID n 7) PTAK6: 5'GTCGTCGTCCGGGAGATC3' (SEQ ID n 8)
2) HRE and tTAk association a) pBS-HRE10
The oligonucleotides HRE1 and HRE2 were phosphorylated, hybridized one on the other then subcloned at the SalI site of pBluescript II KS +.

Après étude du nombre et de l'orientation des hybrides HRE1/HRE2, un plasmide contenant 10 copies de l'hybride (plasmide pBS-HRE10) a été sélectionné. After studying the number and orientation of the HRE1 / HRE2 hybrids, a plasmid containing 10 copies of the hybrid (plasmid pBS-HRE10) was selected.

Ce plasmide contient 10 fois la séquence suivante :  This plasmid contains 10 times the following sequence:

<Desc/Clms Page number 14><Desc / Clms Page number 14>

(-313) 5'-CGTCGTGCAGGACGTGACA-3' (-295) (SEQ ID n 9)
3'-GCAGCACGTCCTGCACTGT-5' (SEQ ID n 10)
Les numéros-295 et-313 correspondent aux positions des bases par rapport à l'ATG initiateur de la phase ouverte de lecture du gène PGK1 murin. La séquence-312 à-295 correspond à celle de l'oligonucléotide P18 capable de conférer à un promoteur minimal une inductibilité hypoxique (Firth et al., 1994, Dachs et al., 1997). La figure 2 illustre l'orientation des hybrides tels qu'ils ont été sous-clonés dans le plasmide pBluescript Il KS+, de T3 vers T7.
(-313) 5'-CGTCGTGCAGGACGTGACA-3 '(-295) (SEQ ID n 9)
3'-GCAGCACGTCCTGCACTGT-5 '(SEQ ID no 10)
The numbers -295 and -313 correspond to the positions of the bases with respect to the ATG initiator of the open reading phase of the murine PGK1 gene. The sequence-312 to-295 corresponds to that of the oligonucleotide P18 capable of conferring on a minimal promoter a hypoxic inducibility (Firth et al., 1994, Dachs et al., 1997). FIG. 2 illustrates the orientation of the hybrids as they have been subcloned in the plasmid pBluescript II KS +, from T3 to T7.

L'orientation des flèches suit le sens de la séquence telle qu'elle se présente dans le promoteur du gène PGK1 murin, de l'amont vers l'aval. b) Fragments HRE10 B-CIK (Bsp120l-Clal/Klenow) et HRE10 A-H/K (Asp718l-HindIII/Klenow)
Le plasmide pBS-HRE10 a été digéré par Bsp1201 + Clal ou bien par Asp7181 + Hindlll. Les extrémités cohésives des fragments contenant 10 copies de l'hybride HRE1/HRE2 ont été remplies par la Klenow puis purifiés . c) pHRE10(TATA)-tTAK (vecteur 3A)
La boîte tetO (fragment Xhol-Stul) contenue dans le plasmide pTet-tTak a été éliminée et le site Xhol a été rempli par la Klenow. Le fragment HRE10 B-C/K a ensuite été introduit à la place des éléments tetO. le plasmide résultant contient 10 éléments de réponse à l'hypoxie situés en amont de la boîte TATA du promoteur CMV et de la phase ouverte de lecture de tTAk. d) pBSHRE10(TATA)-tTAk (vecteur 8A)
Le fragment Stul/Notl de pTet-tTAk (boîte TATA + tTAk + intron + signal de polyadénylation) a été inséré dans pBS-HREio digéré par EcorV et
The orientation of the arrows follows the direction of the sequence as it occurs in the promoter of the murine PGK1 gene, from upstream to downstream. b) HRE10 B-CIK (Bsp120l-Clal / Klenow) and HRE10 AH / K (Asp718l-HindIII / Klenow) Fragments
The plasmid pBS-HRE10 was digested with Bsp1201 + ClaI or else with Asp7181 + Hindlll. The cohesive ends of the fragments containing 10 copies of the HRE1 / HRE2 hybrid were filled with Klenow and then purified. c) pHRE10 (TATA) -tTAK (vector 3A)
The tetO box (Xhol-Stul fragment) contained in the plasmid pTet-tTak was eliminated and the Xhol site was filled with Klenow. The HRE10 BC / K fragment was then introduced in place of the tetO elements. the resulting plasmid contains 10 elements of response to hypoxia located upstream of the TATA box of the CMV promoter and of the open reading phase of tTAk. d) pBSHRE10 (TATA) -tTAk (vector 8A)
The Stul / NotI fragment of pTet-tTAk (TATA box + tTAk + intron + polyadenylation signal) was inserted into pBS-HREio digested with EcorV and

<Desc/Clms Page number 15><Desc / Clms Page number 15>

Notl. Le plasmide résultant contient 10 éléments de réponse à l'hypoxie situés en amont de la boîte TATA du promoteur CMV et de la phase ouverte de lecture de tTAk et est très similaire au vecteur 3A. e) pBS(TATA)-tTAk
Le fragment Stul/Notl de pTet-tTAk (boîte TATA + tTAk + intron + signal de polyadénylation) a été inséré dans pBluescript KS Il+ digéré par EcorV et Notl. f) Fragment 3'UTR-HREm
Le fragment HRE10 A-H/K a été introduit au site Notl de pBS (TATA)tTAk dont les extrémités ont été rendues franches. Le plasmide résultant contient 10 éléments de réponse à l'hypoxie situés en aval du signal de polyadénylation précoce de SV40. Ce plasmide a ensuite été digéré par Spel et Nael et le fragment contenant l'intron, la séquence de polyadénylation ainsi que les 10 copies HRE a été purifié. g) pHRE10(TATA)-tTAkHRE10 (vecteur 12A)
Le fragment 3'UTR-HREio a été introduit en place de l'intron et du signal de polyadénylation du plasmide 3A (digéré par Spel et Nael). Le plasmide résultant contient de 5' vers 3' : HRE, une boîte TATA, la phase ouverte de lecture de tTAk, un intron, un signal de polyadénylation et 10 autres HRE.
Notl. The resulting plasmid contains 10 elements of response to hypoxia located upstream of the TATA box of the CMV promoter and of the open reading phase of tTAk and is very similar to the vector 3A. e) pBS (TATA) -tTAk
The Stul / NotI fragment of pTet-tTAk (TATA box + tTAk + intron + polyadenylation signal) was inserted into pBluescript KS II + digested with EcorV and NotI. f) 3'UTR-HREm fragment
The HRE10 AH / K fragment was introduced into the NotI site of pBS (TATA) tTAk, the ends of which were made blunt. The resulting plasmid contains 10 elements of response to hypoxia located downstream of the SV40 early polyadenylation signal. This plasmid was then digested with Spel and Nael and the fragment containing the intron, the polyadenylation sequence as well as the HRE copies was purified. g) pHRE10 (TATA) -tTAkHRE10 (vector 12A)
The 3'UTR-HREio fragment was introduced in place of the intron and of the polyadenylation signal of the plasmid 3A (digested with Spel and Nael). The resulting plasmid contains from 5 'to 3': HRE, a TATA box, the open reading phase of tTAk, an intron, a polyadenylation signal and 10 other HREs.

3) Association hH104. HRE et tTAk a) Production du fragment hH104 par PCR
De l'ADNc obtenu à partir de cellules humaines tumorales
3) Association hH104. HRE and tTAk a) Production of the hH104 fragment by PCR
CDNA obtained from human tumor cells

<Desc/Clms Page number 16><Desc / Clms Page number 16>

mamaires a été préparé et soumis à 30 cycles d'amplification 30" 94 c, 30" 50 C, 30" 72 C avec le système "Expand High Fidelity PCR system" (Roche), en présence des oligonucléotides hH1 et hH3.  mammaries was prepared and subjected to 30 cycles of amplification 30 "94 c, 30" 50 C, 30 "72 C with the system" Expand High Fidelity PCR system "(Roche), in the presence of the oligonucleotides hH1 and hH3.

Le produit de PCR a été digéré par BsiWI. b) Plasmide pTet(TATA)-hH104tTAk
Le fragment hH104 digéré par BsiWI a été introduit au site BsiWI du plasmide pTet-tTAk, situé dans la phase ouverte de lecture de tTAk entre le domaine de liaison à l'ADN tetR et le domaine de transactivation VP16. Ce fragment contient 104 acides aminés issus de hHIF1 (aa 531 à 634).
The PCR product was digested with BsiWI. b) pTet Plasmid (TATA) -hH104tTAk
The hH104 fragment digested by BsiWI was introduced into the BsiWI site of the plasmid pTet-tTAk, located in the open reading phase of tTAk between the DNA binding domain tetR and the transactivation domain VP16. This fragment contains 104 amino acids derived from hHIF1 (aa 531 to 634).

L'orientation et la séquence de hH104 ont été vérifiées par séquençage à l'aide des amorces HH1, HH3, PTAK5 et PTAK6. PTAK 5 et 6 sont situées de part et d'autre de hH104, dans tTA. The orientation and the sequence of hH104 were verified by sequencing using the primers HH1, HH3, PTAK5 and PTAK6. PTAK 5 and 6 are located on either side of hH104, in tTA.

La protéine résultante contient 444 acides aminés: tTAk (336 acides aminés) plus 108 aminoacides dont 104 appartenant à HIF1, une proline à chaque extrémité et deux aminoacides supplémentaires du fait de la création d'un deuxième site BsiWI (Arginine et Thréonine). c) Plasmides pHRE10(TATA)-hH104tTAkHRE10 (Vecteur 12AhH104)
Le fragment Ndel-Spel de pTet(TATA)-hH104tTAk a été introduit dans le vecteur 12A digéré par Ndel et Spel.
The resulting protein contains 444 amino acids: tTAk (336 amino acids) plus 108 amino acids including 104 belonging to HIF1, a proline at each end and two additional amino acids due to the creation of a second BsiWI site (Arginine and Threonine). c) pHRE10 Plasmids (TATA) -hH104tTAkHRE10 (Vector 12AhH104)
The Ndel-Spel fragment of pTet (TATA) -hH104tTAk was introduced into the vector 12A digested with Ndel and Spel.

4) Association pTet et érvthropoïétine murine : plasmide pTetmEPO
L'ADNc de l'érythropoïétine murine se trouvant dans le plasmide pBluescript (Naffakh et al., 1995) a été purifié après digestion par Asp7181, remplissage de l'extrémité cohésive puis digestion par Sali et introduit entre les sites Sali et EcorV de pTet-Splice.
4) Association of pTet and murine erythropoietin: plasmid pTetmEPO
The murine erythropoietin cDNA found in the plasmid pBluescript (Naffakh et al., 1995) was purified after digestion with Asp7181, filling of the cohesive end then digestion with Sali and introduced between the Sali and EcorV sites of pTet -Splice.

<Desc/Clms Page number 17> <Desc / Clms Page number 17>

Il - Induction hypoxique après transfection transitoire :
1 ) Matériel cellules C2C12
Cellules d'une lignée de myoblastes murins (ATCC, CRL-1772) cultivée dans : DMEM (Gibco), SVF 10% (Hyclone), pénicilline 100 iu/mi (Gibco), streptomycine 100 g/ml (Gibco), glutamine 2mM (Gibco).
II - Hypoxic induction after transient transfection:
1) C2C12 cell material
Murine myoblast line cells (ATCC, CRL-1772) cultivated in: DMEM (Gibco), SVF 10% (Hyclone), penicillin 100 iu / mi (Gibco), streptomycin 100 g / ml (Gibco), glutamine 2mM (Gibco).

2) Méthodes a) Transfections transitoires
50000 cellules C2C12 sont ensemencées par puits dans une plaque de 24 puits (T. P.P., ATGC). Le lendemain, les cellules sont transfectées avec de la polyéthylènimine (PEI: ExGen500, EUROMEDEX) de la façon suivante : les cellules sont rincées deux fois avec du PBS 1X puis mises en présence de 200 l d'OptiMEM (Gibco). Dans un tube A sont dispensés 2,5 l de PEI et 7,5 l de NaCI 0,9 % ; dansun tube B 300 à 600ng de plasmide sont dilués dans 10 l de NaCI 0,9 %. Les 10 l du tube A sont mélangés aux 10 l du tube B. Au bout de 10 minutes, 20 l du mélange de transfection sont répartis dans chaque puits à transfecter. Au bout de 2 heures, 1 ml de milieu de culture avec 10 % SVF est ajouté à chaque puits. Les surnageants de culture ainsi que les cellules sont récupérés environ 36 heures plus tard pour analyse. b) Dosage de la luciférase après transfections transitoires
Pour mesurer l'efficacité de la régulation de l'expression du transactivateur dans différentes conditions (normoxie, hypoxie), les cellules sont transitoirement cotransfectées avec trois plasmides : l'un contient le transactivateur avec éventuellement les systèmes de régulation, l'autre est un vecteur rapporteur codant pour la luciférase (pTRE-luc), le troisième code pour
2) Methods a) Transient transfections
50,000 C2C12 cells are seeded per well in a 24-well plate (TPP, ATGC). The following day, the cells are transfected with polyethyleneimine (PEI: ExGen500, EUROMEDEX) as follows: the cells are rinsed twice with PBS 1X and then placed in the presence of 200 l of OptiMEM (Gibco). In a tube A are dispensed 2.5 l of PEI and 7.5 l of 0.9% NaCl; in a tube B 300 to 600 ng of plasmid are diluted in 10 l of 0.9% NaCl. The 10 l of tube A are mixed with the 10 l of tube B. After 10 minutes, 20 l of the transfection mixture are distributed in each well to be transfected. After 2 hours, 1 ml of culture medium with 10% FCS is added to each well. The culture supernatants as well as the cells are recovered approximately 36 hours later for analysis. b) Determination of luciferase after transient transfections
To measure the efficiency of regulating the expression of the transactivator under different conditions (normoxia, hypoxia), the cells are transiently cotransfected with three plasmids: one contains the transactivator with possibly regulatory systems, the other is a reporter vector coding for luciferase (pTRE-luc), the third code for

<Desc/Clms Page number 18><Desc / Clms Page number 18>

la ss-galactosidase sous contrôle du promoteur/enhancer CMV et permet de normaliser les résultats les uns par rapport aux autres. Les activités luciférase et ss-galactosidase sont dosées respectivement avec le "Luciferase Assay Reagent" (Promega) et le "p-Gal reporter gene assay" (Roche).  ss-galactosidase under the control of the CMV promoter / enhancer and makes it possible to normalize the results with respect to each other. The luciferase and ss-galactosidase activities are assayed respectively with the "Luciferase Assay Reagent" (Promega) and the "p-Gal reporter gene assay" (Roche).

3) Résultats : a) Effet de la présence des hybrides HRE sur l'expression du transactivateur tTAk
Dans les vecteurs 3A et 8A, dix éléments successifs du promoteur du gène PGK1 murin sont situés en amont de la boîte TATA et de tTAk.
3) Results: a) Effect of the presence of the HRE hybrids on the expression of the tTAk transactivator
In vectors 3A and 8A, ten successive elements of the promoter of the murine PGK1 gene are located upstream of the TATA box and of tTAk.

Le vecteur 12A combine deux séries de ces éléments, en amont et en aval de tTAk.  The vector 12A combines two series of these elements, upstream and downstream of tTAk.

Afin de définir le meilleur vecteur en terme d'efficacité d'expression et de régulation dans des cellules musculaires murines, les auteurs de l'invention ont transfecté des cellules C2C12 avec trois types de plasmides: 20ng de vecteur codant pour le transactivateur régulé (TA), 400ng de pTRE-Luc (rapporteur) et 50ng pCMV-pGal (normalisateur). Les résultats sont présentés à la figure 3.  In order to define the best vector in terms of expression and regulation efficiency in murine muscle cells, the authors of the invention transfected C2C12 cells with three types of plasmids: 20ng of vector coding for the regulated transactivator (TA ), 400ng of pTRE-Luc (reporter) and 50ng pCMV-pGal (normalizer). The results are shown in Figure 3.

S'il n'y a pas assez de rapporteur (par rapport à la quantité de transactivateur), il n'est pas possible de définir l'induction optimale. Pour cette raison les auteurs de l'invention ont étudié l'efficacité d'expression et d'induction en fonction de la quantité de transactivateur (5 à 100ng) et pour une quantité fixe de rapporteur (400ng). Les résultats de la figure 4A montrent qu'il existe un rapport optimal transactivateur/rapporteur. L'inductibilité maximale est obtenue avec 1/80ème à 1/20ème de transactivateur. Au delà, la quantité de rapporteur n'est plus suffisante pour satisfaire au grand nombre de molécules de transactivateur produites en hypoxie. Il s'en suit une augmentation plus rapide de l'expression en normoxie qu'en hypoxie et donc une diminution de l'induction. Dans cette expérience, il est à noter que les niveaux d'expression atteints par les vecteurs 3A, 8A et 12A peuvent être aussi forts que celui atteint  If there is not enough protractor (relative to the amount of transactivator), it is not possible to define the optimal induction. For this reason, the authors of the invention have studied the expression and induction efficiency as a function of the amount of transactivator (5 to 100 ng) and for a fixed amount of reporter (400 ng). The results of FIG. 4A show that there is an optimal transactivator / reporter ratio. Maximum inducibility is obtained with 1 / 80th to 1 / 20th of a transactivator. Beyond this, the quantity of reporter is no longer sufficient to satisfy the large number of transactivator molecules produced in hypoxia. This results in a more rapid increase in expression in normoxia than in hypoxia and therefore a decrease in induction. In this experiment, it should be noted that the expression levels reached by the vectors 3A, 8A and 12A can be as strong as that reached

<Desc/Clms Page number 19><Desc / Clms Page number 19>

avec 100ng du vecteur d'origine, pTet-tTAk. Il faut cependant 50 à 100ng de plasmide transactivateur pour égaler ce niveau, quantité pour laquelle l'induction n'est plus optimale. b) Effet de la présence d'un fragment déstabilisant sur le degré d'induction
De façon à obtenir un niveau d'expression maximal (tel qu'il l'est avec 50 à 100ng de plasmide transactivateur) mais un niveau induit toujours élevé, un élément de déstabilisation protéique a été introduit dans le transactivateur. Théoriquement cet élément (hH104) est ubiquitinilé et dégradé par le protéasome en normoxie. Les résultats comparatifs de l'étude de l'expression de deux vecteurs, 12A et 12A-hH104 sont présentés figure 4B.
with 100ng of the original vector, pTet-tTAk. However, 50 to 100 ng of transactivating plasmid is required to equal this level, a quantity for which induction is no longer optimal. b) Effect of the presence of a destabilizing fragment on the degree of induction
In order to obtain a maximum level of expression (as it is with 50 to 100 ng of transactivating plasmid) but an always high induced level, a protein destabilizing element has been introduced into the transactivator. Theoretically this element (hH104) is ubiquitinated and degraded by the proteasome in normoxia. The comparative results of the study of the expression of two vectors, 12A and 12A-hH104 are presented in FIG. 4B.

Pour 100 ng de plasmide transactivateur, on observe une inductibilité quatre à cinq fois plus forte en présence de cet élément qu'en son absence. Ainsi grâce à l'introduction d'une partie de HIF1a dans le transactivateur tTAk, il est possible d'atteindre un haut niveau d'expression hypoxique tout en maintenant une expression minimale en normoxie. For 100 ng of transactivating plasmid, an inducibility four to five times greater is observed in the presence of this element than in its absence. Thanks to the introduction of part of HIF1a into the tTAk transactivator, it is possible to reach a high level of hypoxic expression while maintaining minimal expression in normoxia.

III - Régulation physiologique et pharmacologique en transfection transitoire 1 ) Matériel
Identique à celui du paragraphe Il et tétracycline (Sigma, T-7660)
2) Méthodes
Identiques à celles utilisées au paragraphe Il.
III - Physiological and pharmacological regulation in transient transfection 1) Material
Same as paragraph II and tetracycline (Sigma, T-7660)
2) Methods
Identical to those used in paragraph II.

La tétracycline est ajoutée aux milieux de culture à raison de 1 g/ml, après les deux heures de transfection.  Tetracycline is added to the culture media at a rate of 1 g / ml, after the two hours of transfection.

<Desc/Clms Page number 20> <Desc / Clms Page number 20>

3) Résultats
Les degrés d'expression ainsi que les capacités du système de régulation à permettre à la fois l'induction hypoxique et l'inhibition pharmacologique de l'expression du gène rapporteur ont été étudiés par exemple par comparaison des vecteurs 3A et pTet-tTAk (figure 5).
3) Results
The degrees of expression as well as the capacities of the regulatory system to allow both hypoxic induction and pharmacological inhibition of the expression of the reporter gene have been studied for example by comparison of the vectors 3A and pTet-tTAk (FIG. 5).

Les résultats obtenus confirment : - que le niveau d'expression obtenu en hypoxie avec le plasmide 3A est au moins aussi fort sinon plus qu'avec le vecteur d'origine ptet-tTAk.  The results obtained confirm: - that the level of expression obtained in hypoxia with the plasmid 3A is at least as strong if not more than with the original vector ptet-tTAk.

- que l'induction hypoxique est d'autant plus importante que la quantité de plasmide transactivateur 3A est faible. et montrent: - que les niveaux d'expression obtenus avec les plasmides 3A et ptettTAk sont largement supérieurs à ce que l'on observe avec une quantité équivalente d'un vecteur contenant le gène de la luciférase sous contrôle d'un promoteur et d'un enhancer issu du génome du virus SV40 (pGL3).  - that the hypoxic induction is all the more important as the quantity of plasmid transactivator 3A is low. and show: - that the expression levels obtained with plasmids 3A and ptettTAk are much higher than what is observed with an equivalent amount of a vector containing the luciferase gene under the control of a promoter and an enhancer from the SV40 virus genome (pGL3).

- que la présence de tétracycline dans les milieux de culture permet d'inhiber totalement l'activité du transactivateur, que ce soit en normoxie ou en hypoxie (on peut dans ce sens comparer les niveaux d'expression atteints avec les vecteurs 3A ou ptet-tTAk, en normoxie ou en hypoxie sous tétracycline et les niveaux observés dans les mêmes conditions en l'absence de transactivateur).  - that the presence of tetracycline in the culture media makes it possible to completely inhibit the activity of the transactivator, whether in normoxia or in hypoxia (we can in this sense compare the levels of expression achieved with the vectors 3A or ptet- tTAk, in normoxia or hypoxia under tetracycline and the levels observed under the same conditions in the absence of transactivator).

IV - Régulation physiologique et pharmacologique en transfection stable
1) Matériel : cellules DAE7 cellules d'un sous clone issu de la lignée cellulaire Da-1 (Setoguchi et al., 1987). Cellules proliférant dans le même milieu que celui dans lequel prolifèrent les cellules C2C12, avec en plus 2 u/ml d'érythropoïétine.
IV - Physiological and pharmacological regulation in stable transfection
1) Material: DAE7 cells cells of a subclone derived from the Da-1 cell line (Setoguchi et al., 1987). Cells proliferating in the same medium as that in which the C2C12 cells proliferate, with an additional 2 u / ml of erythropoietin.

<Desc/Clms Page number 21> <Desc / Clms Page number 21>

2) Méthodes : a) Transfections stables
100 000 cellules C2C12 sont ensemencées dans une boîte de pétri (10 cm, Beckton). Le lendemain les cellules sont transfectées de la façon suivante : dans le tube A sont dispensés 20 g d'ADN dans 750 l d'OptiMEM (Gibco). Dans le tube B 60 l de lipofectamine (Gibco) sont dilués dans 690 l d'OptiMEM. La solution B est mélangée à la solution A. Au bout de 45 minutes, 4,5 ml d'OptiMEM sont ajoutés au mélange de transfection. Les cellules sont rincées deux fois par une solution de PBS 1X puis mises en présence des 6 ml issus du mélange de transfection. Au bout de 2 heures, 24 ml de milieu de culture avec 10 % de sérum de veau foetal sont ajoutés à la boîte. Le milieu est changé 6 heures après la transfection. Au bout de 2 jours, les cellules sont trypsinées, comptées et réparties par 50 000 dans de nouvelle boîtes de pétri.
2) Methods: a) Stable transfections
100,000 C2C12 cells are seeded in a petri dish (10 cm, Beckton). The following day the cells are transfected as follows: in tube A are dispensed 20 g of DNA in 750 l of OptiMEM (Gibco). In tube B 60 l of lipofectamine (Gibco) are diluted in 690 l of OptiMEM. Solution B is mixed with solution A. After 45 minutes, 4.5 ml of OptiMEM are added to the transfection mixture. The cells are rinsed twice with a 1 × PBS solution and then placed in the presence of the 6 ml from the transfection mixture. After 2 hours, 24 ml of culture medium with 10% fetal calf serum are added to the dish. The medium is changed 6 hours after transfection. After 2 days, the cells are trypsinized, counted and distributed by 50,000 in new petri dishes.

Le lendemain, soit trois jours après la transfection, les cellules sont cultivées en présence d'hygromycine (Roche) 160 g/ml. Huit jours après le début de la sélection, les clones sont trypsinés et les cellules sont ensemencées dans des plaques à 6 puits en présence d'hygromycine. A 50 % de confluence environ, les cellules sont trypsinisées, congelées et éventuellement repiquées pour les analyses futures (dosage de l'érythropoïétine, degré de régulation). b) Dosage de l'érythropoïétine après transfection stable. The next day, three days after transfection, the cells are cultured in the presence of hygromycin (Roche) 160 g / ml. Eight days after the start of selection, the clones are trypsinized and the cells are seeded in 6-well plates in the presence of hygromycin. At approximately 50% confluence, the cells are trypsinized, frozen and possibly subcultured for future analyzes (assay of erythropoietin, degree of regulation). b) Determination of erythropoietin after stable transfection.

Pour mesurer l'efficacité de l'expression et de la régulation de l'expression du transactivateur dans différentes conditions, 1000 cellules C2C12 sélectionnées sont ensemencées dans des plaques de 24 puits. Le lendemain, le milieu est changé. Trois jour plus tard, le milieu est prélevé et les cellules sont comptées. La quantité d'érythropoïétine est mesurée grâce à des cellules DaE7 qui prolifèrent en présence d'érythropoïétine (Sakaguchi et al., 1987). 3000 cellules DaE7 sont cultivées pendant trois jours en présence soit de quantités connues d'EPO recombinante humaine (EPREX) soit en présence de plusieurs dilutions des échantillons à doser. La viabilité cellulaire est  To measure the efficiency of the expression and the regulation of the expression of the transactivator under different conditions, 1000 selected C2C12 cells are seeded in 24-well plates. The next day, the environment is changed. Three days later, the medium is removed and the cells are counted. The amount of erythropoietin is measured using DaE7 cells which proliferate in the presence of erythropoietin (Sakaguchi et al., 1987). 3000 DaE7 cells are cultured for three days in the presence of either known amounts of recombinant human EPO (EPREX) or in the presence of several dilutions of the samples to be assayed. Cell viability is

<Desc/Clms Page number 22><Desc / Clms Page number 22>

mesurée grâce à un test colorimétrique (basé sur la métabolisation du substrat WST-1, Roche). Par comparaison des densités optiques des échantillons et de celles de la gamme de référence, la concentration d'érythropoïétine par mililitre de culture est déterminée. Elle peut être ramenée soit au nombre de cellules C2C12, soit à la quantité protéique de cellules C2C12 ainsi qu'au temps de sécrétion.  measured using a colorimetric test (based on the metabolism of the substrate WST-1, Roche). By comparison of the optical densities of the samples and those of the reference range, the concentration of erythropoietin per mililiter of culture is determined. It can be reduced either to the number of C2C12 cells, or to the protein quantity of C2C12 cells as well as to the secretion time.

2) Résultats :
Etablissement d'une lignée stable et mesure du degré de régulation
Des cellules C2C12 ont été transfectées comme indiqué ci-dessus avec les trois plasmides suivants : 1,3 g pTK-Hygro, 18 g pTet-mEPO et 2 g 12A-hH104. Après sélection sous hygromycine, les auteurs de l'invention ont isolé et dosé la production d'érythropoïétine en normoxie et en hypoxie de 107 clones indépendants. Certains clones produisent beaucoup d'EPO mais de façon non régulée, d'autres produisent de l'EPO de façon régulée mais en quantité faible, et certains combinent les deux qualités. Deux clones (n E4B50 et E4B57) ont été sélectionnés.
2) Results:
Establishment of a stable line and measurement of the degree of regulation
C2C12 cells were transfected as indicated above with the following three plasmids: 1.3 g pTK-Hygro, 18 g pTet-mEPO and 2 g 12A-hH104. After selection under hygromycin, the authors of the invention isolated and measured the production of erythropoietin in normoxia and hypoxia from 107 independent clones. Some clones produce a lot of EPO but in an unregulated manner, others produce EPO in a regulated but in a small quantity, and some combine the two qualities. Two clones (no E4B50 and E4B57) were selected.

Pour ces deux clones mille cellules ont été ensemencées en présence ou en absence de tétracycline. Le lendemain, les milieux ont été changés (+/- tétracycline) et les cellules ont été placées en normoxie (20 % 02) ou en hypoxie (1 % 02), avec ou sans tétracycline pendant trois jours. Au bout de cette période (4 jours au total, dont 3 jours de sécrétion), les quantités d'érythropoïétine présentes dans les surnageants ont été dosées et les cellules ont été comptées. Les cellules des deux clones ont donc été placées dans quatre conditions différentes, normoxie sans tétracycline, normoxie avec tétracycline, hypoxie sans tétracycline, hypoxie avec tétracycline. Pour chaque condition et pour chaque clone, les expériences ont été réalisées six fois.  For these two clones, one thousand cells were seeded in the presence or absence of tetracycline. The next day, the media were changed (+/- tetracycline) and the cells were placed in normoxia (20% 02) or hypoxia (1% 02), with or without tetracycline for three days. At the end of this period (4 days in total, including 3 days of secretion), the amounts of erythropoietin present in the supernatants were assayed and the cells were counted. The cells of the two clones were therefore placed in four different conditions, normoxia without tetracycline, normoxia with tetracycline, hypoxia without tetracycline, hypoxia with tetracycline. For each condition and for each clone, the experiments were carried out six times.

L'étude des résultats obtenus avec les points de gammes permet de définir la The study of the results obtained with the range points makes it possible to define the

<Desc/Clms Page number 23><Desc / Clms Page number 23>

quantité totale d'érythropoïétine sécrétée par puits. La valeur 22n/(1 + 2n + 22n), avec n = nombre de divisions par jour, est le facteur de normalisation qui permet de définir approximativement, après multiplication de cette valeur par la quantité d'EPO par puits, la quantité d'érythropoïétine sécrétée le dernier jour.  total amount of erythropoietin secreted per well. The value 22n / (1 + 2n + 22n), with n = number of divisions per day, is the normalization factor which makes it possible to define approximately, after multiplying this value by the quantity of EPO per well, the quantity of erythropoietin secreted on the last day.

Le compte du nombre de cellules en fin de sécrétion permet par ailleurs de normaliser les résultats par rapport à un nombre fixe de cellules. Les résultats sont donnés ici en unités d'érythropoïétine par million de cellules et par jour. The count of the number of cells at the end of secretion also makes it possible to normalize the results with respect to a fixed number of cells. The results are given here in erythropoietin units per million cells per day.

Les moyennes des concentrations en érythropoïétine obtenues à partir d'une expérience réalisée six fois par condition sont données dans le tableau 1 ; les tableaux 2 et 3 donnent respectivement la significativité et le degré de régulation obtenu.  The means of the erythropoietin concentrations obtained from an experiment carried out six times per condition are given in table 1; Tables 2 and 3 respectively give the significance and the degree of regulation obtained.

Tableau 1 : Moyenne EPO (ul/106 cellules/jour) clone E4B50 clone E4B57 Normoxie - tet 10,2 +/- 2,2 1,2 +/- 0,2 Normoxie + tet 6,7 +/- 1,6 < 0,8 Hypoxie - tet 242,8 +/- 68,7 194,5 +/- 41,1 Hypoxie + tet 8,2 +/- 2,9 < 1,2
Tableau 2 : Significativité (t-student) clone E4B50 clone E4B57 Normoxie-tet/+tet p=0,08 Normo/Hypo - tet p=0,00009 p=0,000009 Hypoxie -tet/+tet p=0,00008 p<0,000009
Table 1: Average EPO (ul / 106 cells / day) clone E4B50 clone E4B57 Normoxia - tet 10.2 +/- 2.2 1.2 +/- 0.2 Normoxia + tet 6.7 +/- 1.6 <0.8 Hypoxia - tet 242.8 +/- 68.7 194.5 +/- 41.1 Hypoxia + tet 8.2 +/- 2.9 <1.2
Table 2: Significance (t-student) clone E4B50 clone E4B57 Normoxia-tet / + tet p = 0.08 Normo / Hypo - tet p = 0.00009 p = 0.000009 Hypoxia -tet / + tet p = 0.00008 p <0.000009

<Desc/Clms Page number 24> <Desc / Clms Page number 24>

Tableau 3 : Degré de régulation clone E4B50 clone E4B57 induction hypoxique 23,8 162 inhibition tétracycline 29,6 >162
Le calcul des moyennes des quantités d'érythropoïétine sécrétées montre qu'il est possible d'obtenir à la fois une forte induction hypoxique et une forte inhibition par la tétracycline, toutes les deux supérieures à 150 fois (clone E4B57). Les différences observées entre normoxie et hypoxie (sans tétracycline) ainsi qu'en hypoxie avec et sans tétracycline sont clairement significatives (p<0.0001).
Table 3: Degree of regulation clone E4B50 clone E4B57 hypoxic induction 23.8 162 tetracycline inhibition 29.6> 162
The calculation of the means of the quantities of erythropoietin secreted shows that it is possible to obtain both a strong hypoxic induction and a strong inhibition by tetracycline, both greater than 150 times (clone E4B57). The differences observed between normoxia and hypoxia (without tetracycline) as well as in hypoxia with and without tetracycline are clearly significant (p <0.0001).

Enfin, les constructions plasmidiques utilisées lors de ce travail permettent de produire des quantités d'érythropoïétine comparables à ce qu'elles sont avec un promoteur fort et ubiquiste (Rinsh et al., 1997).  Finally, the plasmid constructs used during this work make it possible to produce quantities of erythropoietin comparable to what they are with a strong and ubiquitous promoter (Rinsh et al., 1997).

V. Etude préclinique du potentiel de régulation par transfert ex vivo
A. Implantation de myoblastes ou de fibroblastes modifiés ex vivo
Des cellules (myoblastes, fibroblastes notamment) sont génétiquement modifiées par transformation par au moins une construction d'acide nucléique de l'invention, de telle sorte que ces cellules produisent de l'érythropoïétine (ou une autre protéine) sous le double contrôle de la pression partielle en oxygène et de la tétracycline (ou d'un analogue). Ces cellules sont insérées dans des capsules bio-compatibles d'environ un centimètre de long de type AN69 ((poly(acrylonitrile-méthallylsulfonate de sodium), Serguera et al, 1999), ou PES (polyéthersulfone, Rinsch et al, 1997), puis implantées en sous-cutané.
V. Preclinical study of the regulatory potential by ex vivo transfer
A. Implantation of myoblasts or fibroblasts modified ex vivo
Cells (myoblasts, fibroblasts in particular) are genetically modified by transformation with at least one nucleic acid construct of the invention, so that these cells produce erythropoietin (or another protein) under the double control of the partial pressure of oxygen and tetracycline (or an analog). These cells are inserted into bio-compatible capsules about one centimeter long, type AN69 ((poly (acrylonitrile-sodium methallylsulfonate), Serguera et al, 1999), or PES (polyethersulfone, Rinsch et al, 1997), then implanted subcutaneously.

<Desc/Clms Page number 25> <Desc / Clms Page number 25>

B. Implantation de cellules hématopoïétiques modifiés ex vivo
La modification puis l'implantation stable de cellules souches hématopoietiques ont le grand avantage d'assurer un traitement à long terme des patients atteints d'anémie chronique. Pour cette raison, des cellules souches hématopoïétiques sont transduites avec des vecteurs rétroviraux contenant au moins une construction d'acide nucléique telle que définie précédemment et transférées à des animaux receveurs préalablement irradiés.
B. Implantation of hematopoietic cells modified ex vivo
The modification and then the stable implantation of hematopoietic stem cells have the great advantage of ensuring long-term treatment of patients with chronic anemia. For this reason, hematopoietic stem cells are transduced with retroviral vectors containing at least one nucleic acid construct as defined above and transferred to recipient animals previously irradiated.

VI . Mise en évidence du potentiel de régulation par transfert direct
L'introduction d'ADN dans les muscles par électrotransfert est un processus efficace et simple à mettre en oeuvre. Par ailleurs l'érythropoïétine sécrétée par des cellules musculaires est parfaitement active in vivo. Pour ces raisons, il est intéressant de tester les taux d'expression et de régulation par la pression partielle en oxygène et par la tétracycline de protéines produites à partir des vecteurs tels que décrits précédemment, après injection musculaire.
VI. Highlighting the potential for regulation by direct transfer
The introduction of DNA into the muscles by electrotransfer is an efficient and simple process to carry out. Furthermore, erythropoietin secreted by muscle cells is perfectly active in vivo. For these reasons, it is interesting to test the levels of expression and regulation by the partial pressure of oxygen and by the tetracycline of proteins produced from the vectors as described above, after muscular injection.

<Desc/Clms Page number 26> <Desc / Clms Page number 26>

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES - Brauker et al, Sustained expression of high levels of human factor IX from human cells implanted within an immunoisolation device into athymic rodents. Hum. Gene Ther. 1998 ; -Dachs GU, Patterson AV, Firth JD, Ratcliffe PJ, Townsend KM, Stratford IJ and Harris AL. Targeting gene expression to hypoxic tumor cells.  BIBLIOGRAPHICAL REFERENCES - Brauker et al, Sustained expression of high levels of human factor IX from human cells implanted within an immunoisolation device into athymic rodents. Hmm. Gene Ther. 1998; -Dachs GU, Patterson AV, Firth JD, Ratcliffe PJ, Townsend KM, Stratford IJ and Harris AL. Targeting gene expression to hypoxic tumor cells.

Nat Med 1997; 3: 515-520. Nat Med 1997; 3: 515-520.

- Firth JD, Ebert BL, Pugh CW and Ratcliffe PJ. Oxygen-regulated control elements in the phosphoglycerate kinase 1 and lactate dehydrogenase A genes: similarities with the erythropoietin 3' enhancer. Proc Natl Acad Sci U S A 1994 ; 6496-500.  - Firth JD, Ebert BL, Pugh CW and Ratcliffe PJ. Oxygen-regulated control elements in the phosphoglycerate kinase 1 and lactate dehydrogenase A genes: similarities with the erythropoietin 3 'enhancer. Proc Natl Acad Sci U S A 1994; 6496-500.

- Gossen M and Bujard H. Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline- responsive promoters. Proc Natl Acad Sci U S A 1992 ; 5547-5551.  - Gossen M and Bujard H. Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline- responsive promoters. Proc Natl Acad Sci U S A 1992; 5547-5551.

- Gossen M, Freundlieb S, Bender G, Muller G, Hillen W and Bujard H. Transcriptional activation by tetracyclines in mammalian cells.  - Gossen M, Freundlieb S, Bender G, Muller G, Hillen W and Bujard H. Transcriptional activation by tetracyclines in mammalian cells.

Science 1995 ; 268 : 1766-1769 - Hortelano G et al, Delivery of human factor IX in mice by encapsulated recombinant myoblasts : A novel approach towards allogeneic gene therapy of hemophilia B. Blood, 1996 ; -Huang LE, Gu J, Schau M and Bunn HF. Regulation of hypoxia- inducible factor 1 alpha is mediated by an 02- dependent degradation domain via the ubiquitin-proteasome pathway. Proc Natl Acad Sci U S A 1998 ; 95 : 7987-7992. Science 1995; 268: 1766-1769 - Hortelano G et al, Delivery of human factor IX in mice by encapsulated recombinant myoblasts: A novel approach towards allogeneic gene therapy of hemophilia B. Blood, 1996; -Huang LE, Gu J, Schau M and Bunn HF. Regulation of hypoxia- inducible factor 1 alpha is mediated by an 02- dependent degradation domain via the ubiquitin-proteasome pathway. Proc Natl Acad Sci U S A 1998; 95: 7987-7992.

- Jiang BH, Zheng JZ, Leung SW, Roe R and Semenza GL.  - Jiang BH, Zheng JZ, Leung SW, Roe R and Semenza GL.

Transactivation and inhibitory domains of hypoxia-inducible factor 1 alpha. Transactivation and inhibitory domains of hypoxia-inducible factor 1 alpha.

Modulation of transcriptional activity by oxygen tension. J Biol Chem 1997 ;
19253-19260.
Modulation of transcriptional activity by oxygen tension. J Biol Chem 1997;
19253-19260.

- Kordower et al, Cellular delivery of NGF does not alter the expression of beta-amyloid immunoreactivity in young or aged nonhuman primates. Exp. Neurol., 1997 ; 145 :586-591.  - Kordower et al, Cellular delivery of NGF does not alter the expression of beta-amyloid immunoreactivity in young or aged nonhuman primates. Exp. Neurol., 1997; 145: 586-591.

<Desc/Clms Page number 27> <Desc / Clms Page number 27>

- Naffakh N, Henri A, Villeval JL, Rouyer FP, Moullier P, Blumenfeld N, Danos 0, Vainchenker W, Heard JM and Beuzard Y. Sustained delivery of erythropoietin in mice by genetically modified skin fibroblasts. Proc Natl Acad Sci U S A 1995 ; 92 : 3194-3198.  - Naffakh N, Henri A, Villeval JL, Rouyer FP, Moullier P, Blumenfeld N, Danos 0, Vainchenker W, Heard JM and Beuzard Y. Sustained delivery of erythropoietin in mice by genetically modified skin fibroblasts. Proc Natl Acad Sci U S A 1995; 92: 3194-3198.

- Page SM et al, An ex vivo keratinocyte model for gene therapy of hemophilia B. J. Invest. Dermatol. 1997 ; 109 :139-145.  - Page SM et al, An ex vivo keratinocyte model for gene therapy of hemophilia B. J. Invest. Dermatol. 1997 ; 109: 139-145.

- Pugh CW, O'Rourke JF, Nagao M, Gleadle JM and Ratcliffe PJ.  - Pugh CW, O'Rourke JF, Nagao M, Gleadle JM and Ratcliffe PJ.

Activation of hypoxia-inducible factor-1; définition of regulatory domains within the alpha subunit. J Biol Chem 1997 ; 272:11205-11214. Activation of hypoxia-inducible factor-1; definition of regulatory domains within the alpha subunit. J Biol Chem 1997; 272: 11205-11214.

- Rinsch C, Regulier E, Deglon N, Dalle B, Beuzard Y and Aebischer P. A gene therapy approach to regulated delivery of erythropoietin as a function of oxygen tension. Hum Gene Ther 1997 ; 1881-1889 - Sagot et al, Polymer encapsulated cell lines genetically engineered to release ciliary neurotropic factor can slow down progressive motor neuronopathy in the mouse. Eur J. Neurosci, 1995 ; 7 :1313-1322.  - Rinsch C, Regulier E, Deglon N, Dalle B, Beuzard Y and Aebischer P. A gene therapy approach to regulated delivery of erythropoietin as a function of oxygen tension. Hum Gene Ther 1997; 1881-1889 - Sagot et al, Polymer encapsulated cell lines genetically engineered to release ciliary neurotropic factor can slow down progressive motor neuronopathy in the mouse. Eur J. Neurosci, 1995; 7: 1313-1322.

- Sakaguchi M, Koishihara Y, Tsuda H, Fujimoto K, Shibuya K, Kawakita M and Takatsuki K. The expression of functional erythropoietin receptors on an interleukin- 3 dependent cell line. Biochem Biophys Res Commun 1987; 146: 7-12.  - Sakaguchi M, Koishihara Y, Tsuda H, Fujimoto K, Shibuya K, Kawakita M and Takatsuki K. The expression of functional erythropoietin receptors on an interleukin- 3 dependent cell line. Biochem Biophys Res Commun 1987; 146: 7-12.

- Salceda S and Caro J. Hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-1 alpha) protein is rapidly degraded by the ubiquitin-proteasome system under normoxic conditions - Its stabilization by hypoxia depends on redox-induced changes. J Biol Chem 1997 ; 22642-22647.  - Salceda S and Caro J. Hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-1 alpha) protein is rapidly degraded by the ubiquitin-proteasome system under normoxic conditions - Its stabilization by hypoxia depends on redox-induced changes. J Biol Chem 1997; 22642-22647.

- Semenza GL and Wang GL. A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation. Mol Cell Biol 1992 ; 12 : 5447- 5454.  - Semenza GL and Wang GL. A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation. Mol Cell Biol 1992; 12: 5447-5454.

- Semenza GL, Jiang BH, Leung SW, Passantino R, Concordet JP, Maire P and Giallongo A. Hypoxia response elements in the aldolase A, enolase 1, and lactate dehydrogenase A gene promoters contain essential binding sites for hypoxia-inducible factor 1. J Biol Chem 1996 ; 32529- 32537.  - Semenza GL, Jiang BH, Leung SW, Passantino R, Concordet JP, Maire P and Giallongo A. Hypoxia response elements in the aldolase A, enolase 1, and lactate dehydrogenase A gene promoters contain essential binding sites for hypoxia-inducible factor 1. J Biol Chem 1996; 32529-32537.

- Serguera C. et al, Control of erythropoietin secretion by  - Serguera C. et al, Control of erythropoietin secretion by

<Desc/Clms Page number 28><Desc / Clms Page number 28>

doxycycline or mifepristone in mice bearing polymer-encapsulated engineered cells. Hum. Gene Ther., 1999 ; 10 :375-383.  doxycycline or mifepristone in mice bearing polymer-encapsulated engineered cells. Hmm. Gene Ther., 1999; 10: 375-383.

- Shockett P, Difilippantonio M, Hellman N and Schatz DG. A modified tetracycline-regulated system provides autoregulatory, inducible gene expression in cultured cells and transgenic mice. Proc Natl Acad Sci U S A 1995; 92: 6522-6526.  - Shockett P, Difilippantonio M, Hellman N and Schatz DG. A modified tetracycline-regulated system provides autoregulatory, inducible gene expression in cultured cells and transgenic mice. Proc Natl Acad Sci U S A 1995; 92: 6522-6526.

- Taniguchi et al, Constant delivery of proinsulin by encapsulation of transfected cells, J. Surg. Res. 1997 ; 70 :41-45.  - Taniguchi et al, Constant delivery of proinsulin by encapsulation of transfected cells, J. Surg. Res. 1997 ; 70: 41-45.

- Wang GL and Semenza GL. General involvement of hypoxiainducible factor 1 in transcriptional response to hypoxia. Proc Natl Acad Sci U S A 1993 ; 4304-4308.  - Wang GL and Semenza GL. General involvement of hypoxiainducible factor 1 in transcriptional response to hypoxia. Proc Natl Acad Sci U S A 1993; 4304-4308.

Claims (21)

REVENDICATIONS 1. Construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est modulée en fonction de la présence ou de l'absence d'un agent pharmacologique et la quantité de ladite protéine régulatrice produite est fonction de la pression partielle en oxygène. 1. Nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a regulatory protein for the expression of at least one gene of interest, in which the activity of said regulatory protein is modulated as a function of the presence or of the absence of a pharmacological agent and the amount of said regulatory protein produced is a function of the partial pressure of oxygen. 2. Construction d'acide nucléique selon la revendication 1, dans laquelle ladite protéine régulatrice est une protéine activatrice de l'expression dudit gène d'intérêt dans des conditions hypoxiques et en l'absence dudit agent pharmacologique.  2. A nucleic acid construct according to claim 1, in which said regulatory protein is a protein activating the expression of said gene of interest under hypoxic conditions and in the absence of said pharmacological agent. 3. Construction d'acide nucléique selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ladite séquence codant pour une protéine régulatrice est associée à au moins un élément, désigné élément H , placé en amont ou en aval de ladite séquence, ledit élément H permettant une expression de la protéine régulatrice inductible dans des conditions hypoxiques.  3. Nucleic acid construct according to one of claims 1 or 2, in which said sequence coding for a regulatory protein is associated with at least one element, designated element H, placed upstream or downstream of said sequence, said element H allowing expression of the inducible regulatory protein under hypoxic conditions. 4. Construction d'acide nucléique selon la revendication 3, dans laquelle ledit élément H est un élément hre, de préférence placé en amont de ladite séquence codant pour une protéine régulatrice.  4. A nucleic acid construct according to claim 3, in which said element H is a hre element, preferably placed upstream of said sequence coding for a regulatory protein. 5. Construction d'acide nucléique selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle ladite séquence codant pour une protéine régulatrice comprend au moins un élément, désigné élément D , qui déstabilise la protéine régulatrice en normoxie.  5. Nucleic acid construct according to one of claims 1 to 4, wherein said sequence coding for a regulatory protein comprises at least one element, designated element D, which destabilizes the regulatory protein in normoxia. 6. Construction d'acide nucléique selon la revendication 5, dans laquelle ledit élément D est une séquence codant pour tout ou partie du domaine ODD de 200 acides aminés de la protéine HIF1[alpha].  6. Nucleic acid construct according to claim 5, in which said element D is a sequence coding for all or part of the ODD domain of 200 amino acids of the protein HIF1 [alpha]. 7. Construction d'acide nucléique selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'activité de ladite protéine régulatrice est modulée par la tétracycline ou un analogue de la tétracycline, en tant qu'agent pharmacologique.  7. Nucleic acid construct according to one of the preceding claims, in which the activity of said regulatory protein is modulated by tetracycline or a tetracycline analog, as a pharmacological agent. <Desc/Clms Page number 30> <Desc / Clms Page number 30> 8. Construction d'acide nucléique selon la revendication 7, dans laquelle ladite séquence codant pour une protéine régulatrice de l'expression d'au moins un gène d'intérêt comprend un élément tetR.  8. A nucleic acid construct according to claim 7, in which said sequence coding for a protein regulating the expression of at least one gene of interest comprises a tetR element. 9. Construction d'acide nucléique selon la revendication 8, comprenant, d'amont en aval, au moins une séquences hre, et une séquence tTA comprenant un élément tetR fusionné à une séquence codant pour une protéine régulatrice, la protéine VP16.  9. A nucleic acid construct according to claim 8, comprising, from upstream to downstream, at least one hre sequence, and a tTA sequence comprising a tetR element fused to a sequence coding for a regulatory protein, the VP16 protein. 10. Construction d'acide nucléique selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par ladite protéine régulatrice.  10. Nucleic acid construction according to one of the preceding claims, further comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by said regulatory protein. 11. Construction d'acide nucléique selon la revendication 10, dans laquelle ladite séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt est associée à au moins un élément tetO.  11. Nucleic acid construct according to claim 10, in which said sequence coding for a recombinant protein of interest is associated with at least one tetO element. 12. Construction d'acide nucléique selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, dans laquelle ladite protéine d'intérêt est une protéine d'intérêt thérapeutique, telle que l'érythropoïetine.  12. Nucleic acid construct according to any one of claims 10 or 11, wherein said protein of interest is a protein of therapeutic interest, such as erythropoietin. 13. Composition d'acide nucléique comprenant au moins : - une construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9 ; - une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice portée par la construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9.  13. A nucleic acid composition comprising at least: - a nucleic acid construct as defined in any one of claims 1 to 9; a nucleic acid construct comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein carried by the nucleic acid construct as defined in any one of claims 1 at 9. 14. Composition d'acide nucléique selon la revendication 13, dans laquelle ladite séquence codant pour au moins une protéine recombinante d'intérêt est associée à au moins un élément tetO.  14. A nucleic acid composition according to claim 13, in which said sequence coding for at least one recombinant protein of interest is associated with at least one tetO element. 15. Composition d'acide nucléique selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans laquelle ladite protéine d'intérêt est une protéine d'intérêt thérapeutique, telle que l'érythropoïetine.  15. A nucleic acid composition according to any one of claims 13 or 14, wherein said protein of interest is a protein of therapeutic interest, such as erythropoietin. 16. Construction d'acide nucléique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou composition selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, utile comme médicament.  16. Nucleic acid construct according to any of claims 1 to 12 or composition according to any of claims 13 to 15, useful as a medicament. <Desc/Clms Page number 31> <Desc / Clms Page number 31> 17. Kit pour la production régulée d'une protéine d'intérêt, comprenant : un premier récipient contenant une construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9 et un second récipient contenant une construction d'acide nucléique comprenant au moins une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par la protéine régulatrice portée par la construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9.  17. Kit for the regulated production of a protein of interest, comprising: a first container containing a nucleic acid construct as defined in any one of claims 1 to 9 and a second container containing an acid construct nucleic acid comprising at least one sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by the regulatory protein carried by the nucleic acid construct as defined in any one of claims 1 to 9. 18. Cellule hôte modifiée par une construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 12.  18. Host cell modified by a nucleic acid construct as defined in one of claims 1 to 12. 19. Procédé d'obtention d'une cellule eucaryote modifiée ex vivo dans lequel on transfert une construction d'acide nucléique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 12 et éventuellement une construction d'acide nucléique comprenant une séquence codant pour une protéine recombinante d'intérêt, dont l'expression est régulée par ladite protéine régulatrice dans une cellule, de telle sorte que ladite construction pénètre de manière stable dans le noyau de ladite cellule.  19. Method for obtaining a eukaryotic cell modified ex vivo into which a nucleic acid construct as defined in one of claims 1 to 12 is transferred and optionally a nucleic acid construct comprising a sequence coding for a recombinant protein of interest, the expression of which is regulated by said regulatory protein in a cell, such that said construct penetrates stably into the nucleus of said cell. 20. Utilisation d'une construction d'acide nucléique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou d'une composition selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 pour la fabrication d'un médicament destiné au traitement, chez un patient, d'affections impliquant une hypoxie cellulaire.  20. Use of a nucleic acid construct according to any one of claims 1 to 12 or of a composition according to any one of claims 13 to 15 for the manufacture of a medicament intended for treatment, in a patient , conditions involving cellular hypoxia. 21. Utilisation selon la revendication 20, dans laquelle ladite affection est une anémie, un cancer ou une ischémie. 21. Use according to claim 20, wherein said condition is anemia, cancer or ischemia.
FR9914513A 1999-11-18 1999-11-18 CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM Withdrawn FR2801319A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9914513A FR2801319A1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM
AU18685/01A AU1868501A (en) 1999-11-18 2000-11-17 Acid nucleic construct bearing a system regulating the expression of a gene
PCT/FR2000/003207 WO2001036616A2 (en) 1999-11-18 2000-11-17 Acid nucleic construct bearing a system regulating the expression of a gene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9914513A FR2801319A1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2801319A1 true FR2801319A1 (en) 2001-05-25

Family

ID=9552262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9914513A Withdrawn FR2801319A1 (en) 1999-11-18 1999-11-18 CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU1868501A (en)
FR (1) FR2801319A1 (en)
WO (1) WO2001036616A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001285990A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-25 Gencell S.A. System for regulating in vivo the expression of a transgene by conditional inhibition

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995021927A2 (en) * 1994-02-15 1995-08-17 Isis Innovation Limited Targeting gene therapy
WO1996039426A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 The Johns Hopkins University School Of Medicine Hypoxia inducible factor-1 and method of use
EP0848061A2 (en) * 1996-12-11 1998-06-17 Hoechst Aktiengesellschaft Self-enhancing, pharmacologically controllable expression systems
US5846528A (en) * 1996-01-18 1998-12-08 Avigen, Inc. Treating anemia using recombinant adeno-associated virus virions comprising an EPO DNA sequence
WO1998056936A1 (en) * 1997-06-10 1998-12-17 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Regulatory sequences involved in hypoxia regulated gene expression and uses thereof
WO1999013077A2 (en) * 1997-09-10 1999-03-18 President And Fellows Of Harvard College Inducible methods for repressing gene function
WO1999028469A1 (en) * 1997-12-04 1999-06-10 Genzyme Corporation Compositions and methods for inducing gene expression
EP0922768A2 (en) * 1997-11-21 1999-06-16 Hoechst Marion Roussel Deutschland GmbH Oncogene or virus-driven expression systems

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19831420A1 (en) * 1998-07-14 2000-01-20 Hoechst Marion Roussel De Gmbh Chimeric promoter constructs with binding sites for recombinant transcription factors useful for producing agents to treat cancer, inflammation, allergy and autoimmune diseases
US6124131A (en) * 1998-08-25 2000-09-26 The Johns Hopkins University School Of Medicine Mutant hypoxia inducible factor-1 HIF-1
GB9826775D0 (en) * 1998-12-04 1999-01-27 Oxford Biomedica Ltd Bacterial transcription regulators

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995021927A2 (en) * 1994-02-15 1995-08-17 Isis Innovation Limited Targeting gene therapy
WO1996039426A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 The Johns Hopkins University School Of Medicine Hypoxia inducible factor-1 and method of use
US5846528A (en) * 1996-01-18 1998-12-08 Avigen, Inc. Treating anemia using recombinant adeno-associated virus virions comprising an EPO DNA sequence
EP0848061A2 (en) * 1996-12-11 1998-06-17 Hoechst Aktiengesellschaft Self-enhancing, pharmacologically controllable expression systems
WO1998056936A1 (en) * 1997-06-10 1998-12-17 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Regulatory sequences involved in hypoxia regulated gene expression and uses thereof
WO1999013077A2 (en) * 1997-09-10 1999-03-18 President And Fellows Of Harvard College Inducible methods for repressing gene function
EP0922768A2 (en) * 1997-11-21 1999-06-16 Hoechst Marion Roussel Deutschland GmbH Oncogene or virus-driven expression systems
WO1999028469A1 (en) * 1997-12-04 1999-06-10 Genzyme Corporation Compositions and methods for inducing gene expression

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUANG L ET AL: "Regulation of hypoxia-inducible factor 1alpha is mediated by an O2-dependent degradation domain via the ubiquitin-proteasome pathway", PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF USA., vol. 95, no. 14, 7 July 1998 (1998-07-07), pages 7987 - 7992, XP002145581 *
PUGH C ET AL: "Activation of hypoxia-inducible factor-1; definition of regulatory domains within the alpha subunit", JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY., vol. 272, no. 17, 25 April 1997 (1997-04-25), pages 11205 - 11214, XP002145582 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001036616A3 (en) 2002-04-11
WO2001036616A2 (en) 2001-05-25
AU1868501A (en) 2001-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koponen et al. Doxycycline-regulated lentiviral vector system with a novel reverse transactivator rtTA2S-M2 shows a tight control of gene expression in vitro and in vivo
JP5601898B2 (en) Virus vector
US20060177934A1 (en) Lentiviral LTR-deleted vector
Tresco et al. Cellular transplants as sources for therapeutic agents
FR2732357A1 (en) VIRAL VECTORS AND USE FOR THE TREATMENT OF HYPERPROLIFERATIVE DISORDERS, IN PARTICULAR RESTENOSIS
FR2737222A1 (en) NEW VIRTORS AND LINEAR FOR GENE THERAPY
JP2018522595A (en) Systemic synthesis and regulation of L-DOPA
KR20080036015A (en) Glucose inducible insulin expression and methods of treating diabetes
KR20180015751A (en) Retroviral vectors containing an inverse directed human ubiquitin C promoter
JP2021518365A (en) Methods and compositions for inducible expression of neurotrophic factors
Dong et al. Gene Addition strategies for β-thalassemia and sickle cell anemia
Matsumoto et al. Effective in vivo and ex vivo gene transfer to intestinal mucosa by VSV-G-pseudotyped lentiviral vectors
Le Guen et al. DNA nuclear targeting sequences for enhanced non-viral gene transfer: An in vitro and in vivo study
Payen et al. Oxygen tension and a pharmacological switch in the regulation of transgene expression for gene therapy
EP2776568B1 (en) Inducible expression cassette, and uses thereof
Castro Gene therapy strategies for the treatment of pituitary tumours
FR2801319A1 (en) CONSTRUCTION OF NUCLEIC ACID CARRIER OF A GENE EXPRESSION REGULATING SYSTEM
Vilaboa et al. Gene switches for deliberate regulation of transgene expression: recent advances in system development and uses
WO2022198014A1 (en) Ltr transposon compositions and methods
Meng et al. Optimized lentiviral vector to restore full-length dystrophin via a cell-mediated approach in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy
Heinz et al. Graded or threshold response of the tet-controlled gene expression: all depends on the concentration of the transactivator
Chatterjee et al. Applications of lentiviral vectors in molecular imaging
WO2007057618A2 (en) Inducible promoters
US20030059941A1 (en) Transduced marrow stromal cells
Delluc-Clavières et al. Efficient gene transfer in skeletal muscle with AAV-derived bicistronic vector using the FGF-1 IRES

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse