Development of a new class of gene vectors based on the oligomerisation of cationic nuclear localisation signals
Final Report Abstract
In einer Reihe von Arbeiten konnten die wesentlichen Barrieren für den nicht-viralen Gentransfer identifiziert werden. Dabei konnte gezeigt werden, dass der Zellkerntransport eine zentrale Rolle spielt, um nach Einbringen einer Fremd-DNA in das Zytosol der Target- Zellen eine anschließende Transgen-Exprssion zu erreichen. Hieraus ergab sich die Zielsetzung des Erstantrages und dieses Folgeantrags, nämlich basierend auf kationischen Kernlokalisierungssequenzen (nuclear localisation signals, NLS) ein synthetisches Vektorkonstrukt zu entwickeln, das den Zellkerntransport optimiert und somit zu einer wesentlichen Steigerung des nicht-viralen Gentransfers beizutragen. Eigene Vorarbeiten zur zweiteiligen Kernlokalisierungssequenz Ku70 des humanen Antigens Ku als Gentransfer-Vektor ergaben bessere Transfektionseigenschaften als dies durch die dimere TAT-Sequenz erreicht wurde. Weshalb die weiteren Experimente zum NLS-vermittelten Gentransfer mit der zweiteiligen Kernlokalisierungssequenz KU70 durchgeführt. Hierbei konnte unter Verwendung unterschiedlicher Solventien der Nachweis erbracht werden, dass mittels KU70 NLS in vitro eine Steigerung des Gentransfers möglich ist. Ein weiterer Optimierungsschritt konnte durch die Kombination des NLS-Nukleinsäuretransfers mit dem Magnetfeld-gesteuerten Nukleinsäuretransfer (Magnetofektion) erreicht werden. Die Kombination superparamagnetischer, DNS-beladener Nanokonstrukte mit der zweiteiligen Kernlokalisierungssequenz KU70 führte zu einer deutlichen Steigerung des Gentransfers in vitro. Die Kernlokalisierungssequenzen Ku702 –NLS und s1 Ku702 –NLS erzielten auch in der Mauslunge bessere Transgenexpression als Kontrollen aus PEI/DNA Komplexen oder aus dem Kontroll-Peptid für Ku70. Abschließend kann festgestellt werden, dass der Einsatz von Kernlokalisierungssequenzen in Kombination mit der Magnetofektion zu einer Steigerung des Gentransfers in vitro geführt hat.
Publications
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Repeated siRNA application is a precondition for successful mRNA gammaENaC knockdown in the murine airways. Eur J Pharm Biopharm. 2010 Aug;75(3):305-10
Yueksekdag G, Drechsel M, Rössner M, Schmidt C, Kormann M, Illenyi MC, Rudolph C, Rosenecker J
