Role of Cell-Penetrating Peptides in Intracellular Delivery of Peptide Nucleic Acids Targeting Hepadnaviral Replication

Peptide nucleic acids (PNAs) are potentially attractive antisense agents against hepatitis B virus (HBV), although poor cellular uptake limits their therapeutic application. In the duck HBV (DHBV) model, we evaluated different cell-penetrating peptides (CPPs) for delivery to hepatocytes of a PNA-targeting hepadnaviral encapsidation signal (ε). This anti-ε PNA exhibited sequence-specific inhibition of DHBV RT in a cell-free system. Investigation of the best in vivo route of delivery of PNA conjugated to (D-Arg)8 (P1) showed that intraperitoneal injection to ducklings was ineffective, whereas intravenously (i.v.) injected fluorescein-P1-PNA reached the hepatocytes. Treatment of virus carriers with i.v.-administered P1-PNA resulted in a decrease in viral DNA compared to untreated controls. Surprisingly, a similar inhibition of viral replication was observed in vivo as well as in vitro in primary hepatocyte cultures for a control 2 nt mismatched PNA conjugated to P1. By contrast, the same PNA coupled to (D-Lys)4 (P2) inhibited DHBV replication in a sequence-specific manner. Interestingly, only P1, but not P2, displayed anti-DHBV activity in the absence of PNA cargo. Hence, we provide new evidence that CPP-PNA conjugates inhibit DHBV replication following low-dose administration. Importantly, our results demonstrate the key role of CPPs used as vehicles in antiviral specificity of CPP-PNA conjugates

Genetic immunization of ducks for production of antibodies specific to Helicobacter pylori UreB in egg yolks

Following genetic immunization of laying ducks with a plasmid expressing Helicobacter pylori UreB (large subunit of urease), IgY against UreB were obtained from egg yolks. These polyclonal and monospecific IgY antibodies are of higher-titer and specifically recognize recombinant H. pylori urease purified from Escherichia coli. To our knowledge this is the first report describing generation of IgY antibodies directed against antigens of H. pylori by DNA-based immunization

DNA vaccine: a promising new approach for chronic hepatitis B therapy.: DNA Vaccine for hepatitis B therapy

International audiencen.

Développement de nouvelles stratégies antisens à base de PNAs (Peptide Nucleic Acide) pour le traitement des hépatites B chroniques

Les insuffisances des traitements actuels des infections à Virus de l Hépatite B (VHB), orientent la recherche vers le développement de nouvelles stratégies antivirales. Ainsi, nous avons étudié à l aide du modèle du VHB du canard, la capacité des PNAs (Peptide Nucleic Acids), une nouvelle classe de molécules antisens, à inhiber la réplication virale. Nous avons amélioré la pénétration intracellulaire des PNAs par leur couplage à des peptides perméabilisants (CPPs) et optimisé leur voie d administration. Nous montrons que la voie intraveineuse est plus efficace que la voie intrapéritonéale. Aussi, nous démontrons pour la première fois que le PNA anti-epsilon couplé aux CPPs est capable d inhiber la réplication virale in vitro et in vivo. Cependant, la spécificité de cette inhibition peut être affectée par l activité antivirale de certains CPPs. Ces molécules pourraient représenter ainsi de nouveaux agents potentiellement intéressants pour les traitements des hépatites B chroniquesGiving the partial efficacy of nucleoside analogues, novel approaches against chronic hepatitis B virus (HBV) infection need to be developed. Thus, Peptide Nucleic Acid (PNAs), a novel generation of antisense agents, appears of particular value for HBV therapy. We have evaluated the capacity of the PNA to inhibit viral replication in vitro and in vivo in DHBV-infected duck model. Because the major problem of their therapeutic application is their poor intracellular penetration, we have used the PNA coupled to cell penetrating peptide (CPP). First, we have optimized the administration route and show that intravenous route led to a better liver delivery of PNA that intraperitoneal route. We provided here the first evidence that CPP-PNA conjugate and CPPs themselves inhibit viral replication suggesting their usefulness for HBV therapy. Our results also demonstrate that the choice of CPPs used as a vehicle for delivery plays an important role in the specificity and inhibition of viral replicationLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Étude de l'efficacité de thérapies combinées associant l'immunisation génétique et des molécules antivirales contre l'hépatite B chronique

L'efficacité des thérapies actuelles étant insuffisante, l'infection chronique par le Virus de l'Hépatite B (VHB) est la cause majeure mondiale de décès par atteintes hépatiques. Il apparaît que la combinaison de molécules antivirales à des approches immunothérapeutiques, comme les vaccins à ADN, sont des thérapies prometteuses contre l'infection chronique par le VHB. L'objectif de ce travail était d'utiliser le modèle du VHB du canard (DHBV), virus apparenté au VHB, pour tester l'efficacité de thérapies associant des analogues de nucléoside (adéfovir, ADV ou lamivudine, 3TC) à des vaccins à ADN codant pour les protéines virales structurales. Tout d'abord, chez des animaux chroniquement infectés, nous avons évalué l'efficacité d'une bithérapie associant un traitement par l'ADV au vaccin par ADN codant pour la grande protéine d'enveloppe du DHBV (pCI-preS/S). Nous avons démontré une tendance à un effet additif de l'ADV et de pCI-preS/S où une inhibition de 51% de la réplication intrahépatique a été observée pour la bithérapie contre 14% et 38% pour les monothérapies respectives. Ensuite, chez des animaux non infectés, nous avons caractérisé la réponse humorale induite par un vaccin codant pour la protéine de la capside du DHBV (pCI-C) et analysé la spécificité de ces anticorps à ceux présents lors d'une infection chronique. Ainsi, nous avons démontré que ce vaccin à ADN est capable d'induire de puissantes réponses humorales spécifiques. De plus, nous avons identifié les régions antigéniques majeures de la protéine de la capside du DHBV reconnues à la fois par ces anticorps induits et par ceux présents lors d'une infection chronique. Enfin, nous avons étudié l'efficacité à induire une élimination virale complète, d'une bithérapie associant l'administration de 3TC aux deux vaccins pCI-preS/S et pCI-C. A la fin de la thérapie, l'analyse du taux d'ADN virale intrahépatique par PCR en temps réel montre que 23% des animaux qui ont reçu la thérapie par ADN, associée ou non à l'administration de 3TC, ont complètement éliminé l'infection virale. Ainsi, la thérapie associant les vaccins à ADN codant pour les protéines structurales du VHB apparaît intéressante contre les infections chroniques par le VHB.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

ETUDE, A L'AIDE DU VIRUS DE L'HEPATITE B DU CANARD, DE L'IMMUNISATION GENETIQUE POUR LA PREVENTION ET LE TRAITEMENT DE L'HEPATITE B

LES TRAITEMENTS ACTUELS VISANT A INHIBER LA REPLICATION DU VIRUS DE L'HEPATITE B (VHB) CHEZ LES PATIENTS CHRONIQUEMENT INFECTES, ET AINSI A PREVENIR L'EVOLUTION DES HEPATITES B CHRONIQUES VERS L'HEPATOCARCINOME, ONT UNE EFFICACITE INSUFFISANTE. DES DONNEES RECENTES SUGGERENT QUE LES APPROCHES IMMUNOTHERAPEUTIQUES, ET EN PARTICULIER L'IMMUNISATION PAR ADN NU OU VACCIN GENETIQUE, POURRAIENT ETRE PARTICULIEREMENT INTERESSANTES POUR LE CONTROLE DE L'INFECTION CHRONIQUE PAR LE VHB. CETTE NOUVELLE APPROCHE DE VACCINATION EST BASEE SUR L'INDUCTION DE PUISSANTES REPONSES IMMUNITAIRES PAR INJECTION DE L'ADN EXPRIMANT UNE PROTEINE ANTIGENIQUE VIRALE. L'OBJECTIF DE NOTRE TRAVAIL ETAIT D'UTILISER LE MODELE DU VIRUS DE L'HEPATITE B DU CANARD (DHBV), ETROITEMENT APPARENTE AU VHB, AFIN D'EVALUER L'EFFICACITE DE LA VACCINATION GENETIQUE POUR LA PROTECTION ET LA THERAPIE DE L'HEPATITE B. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS MIS AU POINT L'IMMUNISATION PAR ADN NU DE CANARDS AVEC UN PLASMIDE CODANT POUR LA GRANDE PROTEINE D'ENVELOPPE (L) DU DHBV. NOS RESULTATS MONTRENT QUE L'IMMUNISATION D'ANIMAUX ADULTES NON INFECTES AVEC CE PLASMIDE INDUIT UNE REPONSE HUMORALE FORTE, SPECIFIQUE DE LA PROTEINE L DU DHBV, ET CAPABLE DE NEUTRALISER LE POUVOIR INFECTIEUX DU VIRUS. DE PLUS, LES ANTICORPS INDUITS SONT TRANSMIS VERTICALEMENT DE LA CANE IMMUNISEE AUX CANETONS, VIA L'UF, ET SONT CAPABLES DE LES PROTEGER CONTRE UNE EPREUVE VIRULENTE PAR LE DHBV. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS AVONS DEMONTRE QUE LA COMBINAISON DE L'IMMUNISATION PAR ADN AVEC LA PRODUCTION D'ANTICORPS DANS LES UFS PERMET D'OBTENIR RAPIDEMENT DES QUANTITES TRES IMPORTANTES D'ANTICORPS SPECIFIQUES DE L'ENVELOPPE VIRALE ET NEUTRALISANTS (BREVET DEPOSE). DE PLUS, L'IMMUNISATION D'ANIMAUX NOUVEAU-NES PAR ADN NU NON SEULEMENT N'INDUIT PAS D'IMMUNOTOLERANCE MAIS EST EGALEMENT CAPABLE D'INDUIRE UNE REPONSE PRIMAIRE MEMOIRE SUPERIEURE A CELLE INDUITE PAR L'IMMUNISATION AVEC UNE PROTEINE RECOMBINANTE. ENFIN, L'IMMUNOTHERAPIE PAR ADN NU D'ANIMAUX CHRONIQUEMENT INFECTES PAR LE DHBV INDUIT UNE BAISSE DE LA REPLICATION VIRALE CHEZ TOUS LES ANIMAUX TRAITES, ET MEME DANS QUELQUES CAS L'ELIMINATION DE LA FORME D'ADN VIRAL SUPERENROULE INTRAHEPATIQUE RESPONSABLE DE LA CHRONICITE DE L'INFECTION. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS SUGGERE QUE L'IMMUNISATION PAR ADN POURRAIT REPRESENTER LA BASE DE NOUVELLES APPROCHES PROTECTRICES ET THERAPEUTIQUES DE L'INFECTION PAR LE VHB.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Developments in Cell-Penetrating Peptides as Antiviral Agents and as Vehicles for Delivery of Peptide Nucleic Acid Targeting Hepadnaviral Replication Pathway

Alternative therapeutic approaches against chronic hepatitis B virus (HBV) infection need to be urgently developed because current therapies are only virostatic. In this context, cell penetration peptides (CPPs) and their Peptide Nucleic Acids (PNAs) cargoes appear as a promising novel class of biologically active compounds. In this review we summarize different in vitro and in vivo studies, exploring the potential of CPPs as vehicles for intracellular delivery of PNAs targeting hepadnaviral replication. Thus, studies conducted in the duck HBV (DHBV) infection model showed that conjugation of (D-Arg)8 CPP to PNA targeting viral epsilon (ε) were able to efficiently inhibit viral replication in vivo following intravenous administration to ducklings. Unexpectedly, some CPPs, (D-Arg)8 and Decanoyl-(D-Arg)8, alone displayed potent antiviral effect, altering late stages of DHBV and HBV morphogenesis. Such antiviral effects of CPPs may affect the sequence-specificity of CPP-PNA conjugates. By contrast, PNA conjugated to (D-Lys)4 inhibited hepadnaviral replication without compromising sequence specificity. Interestingly, Lactose-modified CPP mediated the delivery of anti-HBV PNA to human hepatoma cells HepaRG, thus improving its antiviral activity. In light of these promising data, we believe that future studies will open new perspectives for translation of CPPs and CPP-PNA based technology to therapy of chronic hepatitis B

Hepatitis G virus: Molecular organization, methods of detection, prevalence, and disease association

AbstractThis article reviews data on hepatitis G virus (HGV) prevalence and possible disease associations in various groups of patients. An important fraction of acute or chronic hepatitis cases probably have a viral etiology and are not attributable to known hepatitis viruses. Therefore, researchers continually are looking for new hepatitis viruses. Among the agents found are members of GB hepatitis viruses, including GB-C virus, or HGV. This review presents the history of the discovery of HGV, its molecular biology and some methods of detection; results of clinical and molecular studies of HGV infection also are discussed

Therapeutic Potential of Cell Penetrating Peptides (CPPs) and Cationic Polymers for Chronic Hepatitis B

Chronic hepatitis B virus (HBV) infection remains a major health problem worldwide. Because current anti-HBV treatments are only virostatic, there is an urgent need for development of alternative antiviral approaches. In this context, cell-penetrating peptides (CPPs) and cationic polymers, such as chitosan (CS), appear of particular interest as nonviral vectors due to their capacity to facilitate cellular delivery of bioactive cargoes including peptide nucleic acids (PNAs) or DNA vaccines. We have investigated the ability of a PNA conjugated to different CPPs to inhibit the replication of duck hepatitis B virus (DHBV), a reference model for human HBV infection. The in vivo administration of PNA-CPP conjugates to neonatal ducklings showed that they reached the liver and inhibited DHBV replication. Interestingly, our results indicated also that a modified CPP (CatLip) alone, in the absence of its PNA cargo, was able to drastically inhibit late stages of DHBV replication. In the mouse model, conjugation of HBV DNA vaccine to modified CS (Man-CS-Phe) improved cellular and humoral responses to plasmid-encoded antigen. Moreover, other systems for gene delivery were investigated including CPP-modified CS and cationic nanoparticles. The results showed that these nonviral vectors considerably increased plasmid DNA uptake and expression. Collectively promising results obtained in preclinical studies suggest the usefulness of these safe delivery systems for the development of novel therapeutics against chronic hepatitis B