AAV-basierte Gentherapie vermittelt RNA-Bearbeitung als Therapie für C9ORF72-ALS
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine verheerende neurodegenerative Erkrankung, die durch den fortschreitenden Verlust der oberen und unteren Motoneuronen (MN) charakterisiert ist. Neue Therapeutika werden dringend benötigt. Die Entwicklung wirksamer Therapien für ALS ist jedoch schwierig, da die Pathogenese lange vor der Diagnose beginnt, sich der Krankheitsverlauf der ALS im Laufe der Zeit verändert und die Humangenetik darauf hindeutet, dass es sich bei ALS um eine Sammlung von Krankheitssubtypen handelt, was eine personalisierte Medizin erforderlich machen könnte. Die häufigste bekannte genetische Ursache der ALS ist eine GGGGCC (G4C2) Hexanukleotid-Repeat-Expansion (HRE) im ersten Intron des Gens C9orf72. Darüber hinaus ist die HRE in C9orf72 die häufigste Ursache der frontotemporalen Demenz. Daher würden Therapeutika, die speziell gegen HRE gerichtet sind, einer großen Zahl von Patienten zugutekommen. Da HRE-Mutationen sowohl mit Sense- als auch mit Antisense-Transkription einhergehen, die beide toxisch für Nervenzellen sind, haben wir uns zunächst daran gemacht, ein Gentherapeutikum zu entwickeln, das CasRx nutzt, um sowohl Sense- als auch Antisense-Transkripte spezifisch zu degradieren. Im Rahmen dieser Bemühungen haben wir C9orf72-ALS mit isogenen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) modelliert, die viele mit der Mutation verbundene Phänotypen aufwiesen. Im Laufe dieses Projekts veröffentlichte Prof. Adrian Isaacs jedoch genau dasselbe Ergebnis, was einen Richtungswechsel erforderlich machte. Anstatt HRE-enthaltende RNA zum Abbau zu bringen, schlugen wir vor, C9orf72 epigenetisch zum Stillstand zu bringen, um die Transkription zu verhindern und so den Abbau der RNA zu vermeiden. Dies hätte den Vorteil, dass gleichzeitig die Sense- und Antisense-Transkription reduziert würde und auch die Auswirkungen von R-Schleifen, einschließlich DNA- Schäden, die nachweislich zu C9orf72-ALS beitragen, verringert würden. Wir haben mehrere Kandidaten für epigenetische Silencing-Vektoren identifiziert, die in zukünftigen Experimenten weiter getestet werden sollen.
