Personalisierte MECP2-Gentherapie unter Verwendung der CRISPR / Cas9-Technologie gekoppelt mit AAV-vermittelter Abgabe in 3D-Zellkultur- und KI-Mäusen

• Antragstellerin: Dr. Julia Ladewig
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Experimentelle Modelle zum Verständnis von Erkrankungen des Nervensystems
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460905319

Das Rett-Syndrom ist eine der häufigsten Ursachen für geistige Behinderungen bei Mädchen, die zu schweren kognitiven und körperlichen Behinderungen führen. Die klassische Form wird durch Mutationen im Transkriptionsregulator MECP2 verursacht. Wirksame Therapien sind derzeit nicht verfügbar, und die auf CRISPR / Cas9 basierende Geneditierung in Kombination mit „Homology Directed Repair“ scheint eine attraktive Option für die Entwicklung neuer Therapieansätze zu sein. Wir haben bereits ein Gen-Editing-Toolkit entwickelt und seine Fähigkeit demonstriert, eine der häufigsten MECP2-Mutationen, c.473C> T - (S. (T158M)), in Patientenzellen effizient zu korrigieren. Basierend auf diesen Ergebnissen werden wir in diesem Projekt Konstrukte für diese Mutation weiter validieren und Toolkits für drei andere MECP2-Mutations-Hotspots entwickeln und validieren, nämlich c.502C> T (p (R168X)), c.763C> T (p. ( R255X)), c.916C> T (S. (R306C)). Um das Potenzial unseres Ansatzes in einem relevanten Kontext zu charakterisieren und seine Effizienz in einem menschlichen 3D-Modell zu definieren, werden wir Gehirnorganoide verwenden, die sich von vom Patienten stammenden induzierten pluripotenten Stammzellen ableiten. Dank der Fähigkeit spezifischer AAV-Serotypen, die Blut-Hirn-Schranke (BBB) nach intravenöser Injektion zu überschreiten, werden wir unser System an KI-Mäusen testen, um die Wirksamkeit und Sicherheit in vivo zu validieren. Da verfügbare AAV-Serotypen einen unvollständigen Gehirntropismus mit einer signifikanten Verteilung auf andere Organe aufweisen, werden darüber hinaus neue Serotypen entwickelt und validiert, die ihre Fähigkeit zur Brechung der BHS in der Maus sowie ihre Wirksamkeit und Spezifität in menschlichen Zellen untersuchen. Diese Experimente werden es uns ermöglichen, das volle Potenzial der Geneditierung als therapeutische Option für Rett und andere neurologische Entwicklungsstörungen zu demonstrieren, denen derzeit eine wirksame Behandlung fehlt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Italien, Spanien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Mario Chiariello, Ph.D.; Dr. Miguel Chillon, Ph.D.; Dr. Yann Hérault; Dr. Ilaria Meloni