Virus de la leucémie murine

Comme tous les virus, les MLV recombinants sont capables d’infecter simultanément un grand nombre de cellules. Cela est particulièrement important dans le cas de la moelle osseuse, où les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont très rares (environ 1 sur 10000 cellules). Surtout, les vecteurs MLV ont la capacité de s’intégrer très efficacement dans le génome de la cellule infectée. Le gène transféré va donc persister de façon stable dans le génome de la CSH infectée et dans les cellules différenciées qui en dérivent. De plus, le vecteur s’intègre sans entraîner de remaniements importants du génome formé a une structure bien définie, prévisible, respectant la structure du gène transféré.

Tout d’abord, la taille du gène pouvant être transporté par un vecteur MLV est limité à environ 8 kb. Pour des gènes trop grands, on est donc obligé de transférer leur ADNc et il faut alors construire un minigène fonctionnel[3].

Actuellement, les vecteurs rétroviraux ne peuvent donc être utilisés que pour des cellules qui, d'une part, expriment à des niveaux élevés le récepteur au MLV et, d'autre part, se divisent activement lors de l'exposition au virus. C'est le cas de la plupart des cellules humaines lorsqu'elles sont cultivées in vitro. Mais il y a des exceptions. Par exemple, les cellules du système sanguin expriment peu le récepteur et la pénétration du rétrovirus se fait donc difficilement.

In vivo, l'utilisation d'un vecteur de type rétroviral se confronte à deux difficultés. Dans ce type d'approches, le vecteur est administré par voie sanguine et il doit n'atteindre que les cellules cibles. Or, les cellules qui tapissent les parois des vaisseaux sanguins — les cellules endothéliales — expriment naturellement le récepteur au MLV. La particule virale modifiée peut donc infecter inutilement la plupart des cellules rencontrées lors de son parcours.

Ce problème d'absence de spécificité est accentué par le fait que les vecteurs rétroviraux ne peuvent pas être produits à des concentrations élevées : les particules virales introduites dans la circulation sanguine se fixent partout et se retrouvent en quantité insuffisante pour transduire efficacement les cellules cibles.

Le deuxième obstacle auquel se heurtent les chercheurs provient de l'incapacité des rétrovirus de type MLV à transduire des cellules qui ne se divisent pas. Bien que cette propriété s'avère parfois très utile — par exemple pour exprimer un gène toxique dans des cellules cancéreuses en prolifération — la plupart des cellules considérées comme cibles potentielles pour une thérapie génique ne prolifèrent pas activement in vivo [4]. Comme la très grande majorité des CSH sont en G0, c’est-à-dire dans un état quiescent, il faut donc les mettre en cycle, sans cependant leur faire perdre leurs propriétés de cellules souches (autorenouvellement, totipotentialité).