Femtosecond Laser Nanoparticle-Mediated Gene Therapy for Corneal Endothelial Treatment in Animal Models

La motivation de cette recherche réside dans le nombre élevé de personnes affectées par les maladies endothéliales cornéennes. Plus de 2,2 milliards de personnes souffrent de troubles de la vision, et pour au moins 1 milliard d’entre elles, ces troubles auraient pu être évités ou restent non pris en charge. Les maladies endothéliales cornéennes affectent près de 250 millions de personnes dans le monde. Parmi toutes les affections endothéliales, la dystro-phie cornéenne endothéliale de Fuchs (FEDC) se distingue comme étant la plus répandue et constitue la principale cause de transplantations cornéennes à l’échelle mondiale. Pour répondre aux limites associées à la transplantation, notre proposition introduit une approche de thérapie génique utilisant un laser femtoseconde (fs) cliniquement approuvé et des nanoparticules d’or (AuNPs) pour délivrer des gènes dans les cellules endothéliales cornéennes (CECs). L’hypothèse principale est qu’en utilisant un laser femtoseconde fortement fo-calisé (actuellement utilisé à des fins ophtalmiques) pour irradier les CECs dont la membrane sera décorée avec des AuNPs (matériau biocompatible), des pores transitoires (régis par la présence des AuNPs) peuvent être ouverts dans la mem-brane cellulaire avec une grande précision, facilitant ainsi la livraison de molécules exogènes comme l’ARN messager qui permet de réaliser la thérapie génique. Dans le cadre de ce travail, des expériences in vitro et ex vivo ont été réalisées pour atteindre quatre sous-objectifs: (i) établir une preuve de concept en utilisant des cellules oculaires in vitro pour une application ultérieure chez les souris; (ii) développer un protocole plus sécuritaire pour l’injection intracamérulaire chez les modèles murins afin d’améliorer la délivrance des AuNPs dans la chambre antérieure de l’oeil; (iii) obtenir une transfection significative d’ARNm dans le modèle murin avec une haute viabilité cellulaire ex vivo; (iv) développer une technique adaptable à différentes espèces animales pour garantir une application future sécuritaire pour les cornées humaines.