Anwendbarkeit, Wirksamkeit und Sicherheit von durch zielgerichtete Partikel vermittelte in vivo Baseneditierung in einem Mausmodell der hereditären Hämochromatose vom Typ I

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Ott
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253337585

Die Hämochromatose ist eine der häufigsten erblichen Stoffwechselerkrankungen in der weißen Bevölkerung und geht überwiegend auf eine homozygote C282Y-Mutation im HFE-Gen zurück. Der G > A-Übergang an Position c.845 des Gens verursacht eine Fehlfaltung des HFE-Proteins, was letztendlich zu seiner Abwesenheit an der Zellmembran führt. Dies führt in der Folge zu einer kontinuierlichen Eisenaufnahme im Darm und zu einer Anreicherung von Eisen in verschiedenen Organen wie Leber, Bauchspeicheldrüse und Herz. Betroffene Patienten können Leberzirrhose, Diabetes mellitus sowie eine Kardiomyopathie aufweisen. Die derzeitige Behandlung der Hämochromatose umfasst die lebenslange Phlebotomie und die Anwendung von Chelatbildnern wie Deferoxamin. In einem Mausmodell (129-HFE tm 1.1Nca), das die menschliche Mutation trägt, zielen wir darauf ab, die Mutation in vivo durch Anwendung einer zielgerichteten ABE-Baseneditor RNA zu korrigieren. In diesem Forschungsantrag werden wir optimierte transiente ABE-Baseneditor-Therapien auf der Basis von mRNA/gRNA-Molekülen anwenden, die in Lipid-Nanopartikel (LNP) oder in virusähnliche Partikel (VLP) eingebaut werden, um die C282Y-Punktmutation zu korrigieren. Zunächst werden wir Dosisfindungs- und Toxizitätsstudien durchführen, indem wir Leberenzyme und Zytokinspiegel analysieren. Anschließend führen wir Langzeitexperimente von bis zu 12 Monaten durch, um Wirksamkeit und Genotoxizität zu analysieren. Die Wirksamkeit des therapeutischen Ansatzes wird anhand der Rate der Basenumwandlung, gemessen durch DNA-Sequenzierung, und der Normalisierung von Hämochromatose-relevanten Blutparametern analysiert. Die Genotoxizität der Baseneditor-Therapie wird auf globaler Ebene analysiert, indem nach Veränderungen auf DNA- und RNA-Ebene gesucht wird, die in anderen Regionen als der Zielsequenz auftreten könnten (sog. „off targets“). Unsere Experimente werden die Grundlage für eine sichere und effiziente Therapie der hereditären Hämochromatose und eine Blaupause für die Behandlung anderer erblicher Lebererkrankungen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen