Detailseite
Projekt
Neuartige Gentherapie-Strategien zur Korrektur der GM1-Gangliosidosein in einem Mausmodell unter besonderer Berücksichtigung von frühen und späten Phasen der Erkrankung
Fachliche Zuordnung
Tiermedizin
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537548060
Die GM1-Gangliosidose ist eine lysosomale Speicherkrankheit aus der Gruppe der Sphingolipidosen, die durch einen Mangel an ß-Galaktosidase (Glb1) hervorgerufen wird und durch Mutationen des Glb1 Gens entsteht. Die Krankheit entwickelt sich in Folge einer lysosomalen Akkumulation von GM1-Gangliosiden und anderen ß-Galaktosidase-Substraten im zentralen Nervensystem und anderen Geweben. Dadurch kommt es zu neuralen Dysfunktionen, Axontransport-Schäden und Myelinverlust. Diese seltene Erkrankung ist für Menschen und Tiere beschrieben. Die Behandlungsmöglichkeiten für Speicherkrankheiten beinhalten Substrat-Reduktions- oder Chaperon-basierte Therapieansätze, Knochenmarktransplantation und Enzymsubstitution. Hierdurch kommt es zu einer teilweise verbesserten Klinik, aber nicht zur Heilung. Die Gentherapie stellt gegenwärtig die effektivste Behandlungsmöglichkeit dar, falls sie frühzeitig zum Einsatz kommt. Die beabsichtigte Studie basiert auf der Hypothese, dass mittels Gentherapie das Frühstadium und eine danach fortschreitende Klinik der GM1-Gangliosidose verhindert wird. Zur Verifizierung dieser Hypothese wird die Wirkung der Gentherapie in einem kürzlich generierten und sehr gut charakterisierten Mausmodell der GM1-Gangliosidose untersucht. ß-Galaktosidase-defiziente Mäuse erhalten eine Transplantation von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPC), die mittels eines lentiviralen Vektors transduziert wurden oder eine konditional induzierbare Hoxb8-immortaliserte Zelllinie. Der Vektor enthält eine Kassette mit kodonoptimierter Glb1 cDNA, die für eine funktionelle murine ß-Galactosidase kodiert. Um die Entwicklung der Erkrankung zu verhindern, wird die Behandlung der Tiere im Alter von 5 Wochen beginnen. Hierzu werden genetisch modifizierte Zellen intravenös appliziert und die Tiere werden klinisch, auch mittels verschiedener neurologischer Tests, neuropathologisch und unter Berücksichtigung unerwarteter Therapie-bezogener Nebenwirkungen bis zum Alter von 7 Monaten oder länger in Abhängigkeit von der Klinik untersucht. Weiterhin wird die Effektivität der Behandlung durch die in vitro Bestimmung der ß-Galaktosidaseaktivität in Hautfibroblasten und eventuell auch in Gehirnzellen analysiert. Darüber hinaus soll die Transduktionseffizienz des lentiviralen Vektors und verschiedener Promotoren mittels in vitro Analysen bestimmt werden. Darüber hinaus ist auch eine intrazerebroventrikuläre Injektion von genetisch veränderten HSPC vorgesehen. Diese Studie wird einen wichtigen Beitrag zu Bestimmung der Wirksamkeit einer Gentherapie bei einer seltenen Erkrankung wie der GM1-Gangliosidosis aufzeigen. Darüber hinaus liefern die Ergebnisse einen direkten Hinweis zur Entwicklung und Anwendung für neue und vermutlich effektive Behandlungskonzepte für die humane und kanine GM1-Gangliosidosis wie auch für andere Spezies, wofür eine hohe therapeutische Notwendigkeit besteht.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
