Optimisation du promoteur CR5 inductible au cumate

Abstract

Les produits biologiques représentent une avenue thérapeutique très prometteuse pour diverses maladies actuellement sans traitement, dont le cancer. La demande pour ces produits est donc très forte et des bioprocédés industriels efficaces et fiables doivent être mis en place pour y répondre. Le système inductible au cumate (CR5) développé par le groupe de Bernard Massie permet d’exprimer des protéines d’intérêt de façon finement régulable et à haut niveau dans les cellules CHO. Un travail d’optimisation est toutefois nécessaire afin de maximiser l’expression tout en améliorant l’étanchéité du système. Dans cette optique, diverses constructions du promoteur comportant des configurations différentes d’espacement entre ses constituants, des transactivateurs comportant des domaines d’activation différents, et une séquence opératrice synthétique ont été testées pour évaluer leur capacité à améliorer le rendement et l’étanchéité du CR5. Ainsi, un protomoteur comportant trois séquences opératrices avec six paires de bases entre chacune de ces dernières s’est montré plus efficace en termes de rendement et d’étanchéité que la configuration actuelle du CR5. De plus, une nouvelle configuration du CR5 où le transactivateur est régulé par le système inductible à la coumermycine a été étudiée et a montré une régulation très fine. Le travail d’optimisation effectué dans ce projet s’applique seulement dans le but d’optimiser un procédé dans des conditions spécifiques. Son application à d’autres lignées cellulaires et d’autres promoteurs reste à démontrer.

Biologics are a very promising therapeutic avenue for the treatment of incurable diseases such as cancer. The market’s demand for these products is very high, so reliable and efficient industrial bioprocesses must be set up in order to answer it. The cumate gene switch (CR5) developed by Bernard Massie’s group allows high and fine-tuned expression of proteins of interest in CHO cells. Optimisation of this system is however a necessary work to maximise the expression and improve the leakiness of the system. For this purpose, promoters with different spacing configurations, transactivators with different activation domains, and a synthetic operator sequence have been assayed to evaluate their ability to drive high protein expression while improving the leakiness of the CR5 system. Thus, a promoter containing three operator sequences with a six base pairs spacing between them has been found to be the most efficient configuration in terms of yield and leakiness in comparison to the current CR5 configuration. Also, a new configuration of the CR5 where the transactivator is regulated by the coumermycin gene regulation system has been studied, showing very tight regulation ability. This optimisation work can only be applied to our specific experimental conditions and its application to other cell lines and promoters needs to be demonstrated.