Les circuits synthétiques de gènes fonctionnant en boucle fermée

Concept et dernières avancées

Closed-loop synthetic gene circuits for cell-based therapies

¹ École normale supérieure de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, Université de Lyon, Lyon, France
² Université de Lyon, VetAgro Sup, Marcy-l’Étoile, France

^* clelia.giraudot@ens-lyon.fr

Résumé

Les progrès récents de la biologie synthétique ont ouvert la voie à de nouvelles thérapies fondées sur des cellules rendues aptes à produire de manière autonome des substrats afin de traiter des maladies chroniques. Ces cellules modifiées intègrent un ensemble de gènes fonctionnant en circuit synthétique à boucle fermée, qui permettent de délivrer un effecteur thérapeutique en réponse à un signal pathologique déterminé. Bien que prometteuses chez la souris, ces thérapies font face à des obstacles cliniques liés à leur sûreté et à leur implémentation in vivo. Les dernières générations de circuits synthétiques cherchent à résoudre ces problèmes grâce à des stratégies de bioingénierie avancées, que nous présentons dans cet article.

Abstract

Recent advances in synthetic biology have paved the way for new cellular therapies, using cells capable of autonomously treating chronic diseases. These cells integrate a set of genes functioning in a closed-loop synthetic circuit, delivering a therapeutic effector in response to a specific pathological signal. While promising in mice, these therapies face clinical challenges related to safety and feasibility of in vivo implementation. The latest generations of synthetic circuits aim to address these issues through advanced bioengineering strategies outlined in this article.