Highly efficient gene transfer into hepatocyte-like HepaRG cells: new means for drug metabolism and toxicity studies

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1 Biotechnology Author manuscript, Journal published in "Biotechnology Journal, (00) " DOI : 0.00/biot.0000 Highly efficient gene transfer into hepatocyte-like HepaRG cells: new means for drug metabolism and toxicity studies Journal: Biotechnology Journal peer-00, version - Jan 0 Manuscript ID: biot.0000.r Wiley - Manuscript type: Technical Report Date Submitted by the Author: 0-Jan-00 Complete List of Authors: LAURENT, Véronique; Inserm, Unit FRAIX, Aurore; Université de Brest UBO, UMR CNRS MONTIER, tristan; Université de Brest UBO, Inserm U CAMMAS-MARION, Sandrine; Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, UMR CNRS RIBAULT, Catherine; Inserm, Unit BENVEGNU, Thierry; Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, UMR CNRS Jaffres, Paul-Alain; Université de Brest UBO, UMR CNRS LOYER, Pascal; Inserm, Unit Primary Keywords: Mammalian Biotechnology Secondary Keywords: Gene expression Keywords: Transfection, HepaRG cells, Electroporation

2 Page of Biotechnology Journal 0 0 peer-00, version - Jan 0 Technical Report (( words)) Highly efficient gene transfer into hepatocyte-like HepaRG cells: new means for drug metabolism and toxicity studies. VERONIQUE LAURENT -, AURORE FRAIX -, TRISTAN MONTIER -, SANDRINE CAMMAS-MARION -, CATHERINE RIBAULT, THIERRY BENVEGNU -, PAUL-ALAIN JAFFRES -, PASCAL LOYER - Key words : Transfection, HepaRG cells, electroporation, cationic lipids, CYPE INSERM U ; IFR ; Université de Rennes, «Foie, Métabolisme et Cancer», Hôpital Pontchaillou, Avenue de la Bataille Flandres-Dunkerque, 0 Rennes Cedex, France. CEMCA, Equipe «Phosphore et vectorisation», UMR CNRS, Faculté des Sciences et Techniques, Université de Bretagne Occidentale, Avenue Le Gorgeu, CS BREST cedex 0, France. INSERM U «Génétique Moléculaire et Epidémiologie Génétique», Hôpital Morvan, CHU de Brest, Institut de Synergie des Sciences et de la Santé, Avenue du Maréchal Foch, 00 Brest, France. Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR), UMR CNRS «Sciences chimiques de Rennes», Equipe «Chimie organique et supramoléculaire», Avenue du Général Leclerc CS, 0 Rennes cedex, France, Université Européenne de Bretagne. Plateform IBiSA «SynNanoVect», Biogenouest, Brest-Rennes, France. Corresponding author : Pascal Loyer, INSERM U, Hôpital Pontchaillou, 0 Rennes, France. Tel: ()...

3 Biotechnology Journal Page of 0 0 peer-00, version - Jan 0 ABSTRACT HepaRG progenitor cells are capable to differentiate into hepatocyte-like cells expressing a large set of liver specific functions. These cells, however, express little amounts of an important cytochrome P, the CYPE, which limits their use for toxicological studies of drugs metabolized by this pathway. We aimed at establishing efficient protocols of transfection in order to increase CYPE expression in HepaRG cells. Transfection protocols of the GFP reporter gene were evaluated using electroporation and cationic lipids belonging to the lipophosphonates, lipophosphoramidates and lipids derived from glycine betaine. Following optimization of the charge ratios, plasmid DNA amounts and formulations with neutral co-lipids, the lipophosphoramidate compounds KLN and BSV0 allowed expression of the GFP in ~% of adherent progenitor HepaRG cells while electroporation targeted GFP expression in ~% of both progenitor and differentiated cells in suspension. Then, transient enforced expression of active CYPE was achieved in progenitors and/or differentiated HepaRG cells using the electroporation and the lipophosphoramidate compound BSV0. Importantly, in electroporated cells, CYPE expression level was correlated with a significant increase in CYPE- specific enzymatic activity, which opens new perspectives for this CYP-dependent drug metabolism and toxicity studies using HepaRG cells.

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