Neue retrograde AAV9-Variante zur Modulation der Erregbarkeit von Motoneuronen und zur translationalen ALS-Modellierung in vivo.

• Antragsteller: Professor Francesco Roselli, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545426613

Es wird angenommen, dass die Degeneration von Motoneuronen (MN) bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) mit Veränderungen der Erregbarkeit von MN zusammenhängt, wobei jedoch sowohl Hypo- als auch Hypererregbarkeit eine pathogene Rolle spielen sollen. Diese Widersprüchlichkeit ist auf die Hürden zurückzuführen, die einer systematischen Modulation der physiologischen Erregungseigenschaften von MN in vivo im Wege stehen, sowie auf die begrenzte Anzahl von ALS-bezogenen Mutationen, die in Tiermodellen untersucht wurden. Hier stellen wir Nefertiti AAV9 vor, eine neue Kapsidvariante, die eine effiziente und selektive Transfektion von MN in erwachsenen Mäusen nach intramuskulärer Injektion ermöglicht. Die Nefertiti-Variante ermöglicht den zuverlässigen genetischen Zugang zu MN eines bestimmten Pools in vivo und ermöglicht die elektrophysiologische Aufzeichnung ihrer Eigenschaften in vivo. Wir wollen diese Eigenschaften nutzen, um die Modulation der Feuereigenschaften von MN durch die gezielte Beeinflussung von K+- und Na+-Leitbahnen mittels ShRNA nachzuweisen. Danach werden wir diese Werkzeuge nutzen, um die Feuereigenschaften von MN im SOD1(G93A) ALS-Modell zu verändern und die Auswirkungen auf Krankheitsmarker, Transkriptomsignaturen und elektrophysiologische Eigenschaften zu überprüfen. Schließlich werden wir die Nefertiti-Variante verwenden, um in MN vier mit ALS zusammenhängende mutierte Proteine (SOD1, FUS, SPLTC1 und ANXA11) zu exprimieren und die Veränderungen der Erregbarkeit und Erregung zu demonstrieren. Wir werden in der Lage sein, die Auswirkungen der elektrophysiologisch nachgewiesenen bidirektionalen Erregbarkeitsveränderungen auf die Anfälligkeit von MN und die elektrophysiologischen Gemeinsamkeiten mehrerer ALS-Mutationen zu ermitteln. Auf diese Weise werden wir das Nerfertiti-AAV für Anwendungen in der Gentherapie, personalisierten Medizin und Neurophysiologie charakterisieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Professor Dr. Daniel Zytnicki