Ex vivo Identifikation spezifischer Genvektorkapside für die tumorgerichtete Gentherapie mit adenoassoziiert viralen Vektoren

• Antragsteller: Dr. Jakob Körbelin; Professor Dr. Bruno Märkl; Professor Dr. Martin Trepel
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 523830300

Krebserkrankungen sind trotz aller bisherigen Fortschritte mit ihrer hohen Mortalität und Morbidität noch immer eine der größten Herausforderungen in der klinischen Versorgung und biomedizinischen Forschung. Gentherapie könnte dabei eine wertvolle Behandlungsoption werden. Dennoch wird der Einsatz von anti-Tumor-Gentherapievektoren in Patienten insbesondere durch das Fehlen geeigneter Vektorsysteme mit ausreichend hoher Tumorspezifität limitiert. Adeno-assoziierte Viren (AAV) bilden mit am häufigsten die Basis für präklinisch und klinisch eingesetzte virale Vektorsysteme, jedoch eignen sich AAV-Vektoren auf Grund ihres breiten und unspezifischen Tropismus nicht für die anti-Tumor-Therapie nach intravaskulärer Applikation im Patienten. Um den Tropismus von AAV umzulenken, generieren wir basierend auf umfangreichen Vorarbeiten in präklinischen Modellen, auf dem AAV-Kapsid präsentierte randomisierte Peptidbanken, welche aus Millionen verschiedener Vektorpartikeln mit potentieller Affinität für zuvor inkompatible Zelloberflächenrezeptoren bestehen. Solche Peptidbanken, die Peptide unterschiedlicher Größe auf dem Kapsid von AAV der Serotypen 2 und 9 präsentieren, werden wir erstmals ex vivo über mehrere Selektionsrunden mittels Perfusion von ganzen Organen oder Organteilen (Niere und Colon) in humanen Operationsresektaten von Krebspatienten screenen. Die hierbei im Tumorgewebe aber nicht im Normalgewebe angereicherten Vektorkapside werden amplifiziert, identifiziert und nachfolgend als Einzelklone in Hinsicht auf ihren Tumortropismus nach intravaskulärer Applikation evaluiert. Ziel des Projektes ist so die Etablierung neuartiger, klinisch relevanter AAV-Kapsidvarianten mit Spezifität für Tumorgewebe oder Tumor-assoziierte Endothelzellen. Aufgrund der mutmaßlich hohen Interspezies-Variabilität werden sich derartig angereicherte und isolierte AAV-Kapsidmutanten mit hoher Wahrscheinlichkeit deutlich besser für den klinischen Einsatz eignen als derzeit bekannten Varianten, die zuvor aus Krebsgewebe im Tiermodell isoliert wurden. Das Projekt ist somit ein entscheidender Schritt in der Entwicklung systemisch einsetzbarer Gentherapievektoren für Tumorerkrankungen beim Menschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen