Entwicklung neuer aktiver Substanzen zur Korrektur von mutanter BEST1 Chloridleitfähigkeit - Etablierung einer zielgerichteten Therapie für die Bestsche vitelliforme Makuladystrophie

• Antragsteller: Professor Dr. Bernhard H.F. Weber
• Fachliche Zuordnung: Humangenetik ; Augenheilkunde
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317745554

Bestrophin 1 (BEST1) bildet einen Calcium-aktivierten Chloridkanal, der sich aus 5 homomeren BEST1-Untereinheiten zusammensetzt. Mutationen im BEST1-Gen sind assoziiert mit einem klinischen Spektrum distinkter Netzhautdystrophien, dem unter anderem die Bestsche vitelliforme Makuladystrophie (BVMD) angehört. Bis heute gibt es keine Behandlungsoption für die BVMD oder eine der anderen BEST1-assoziierten Erkrankungen, was einen hohen medizinischen Bedarf für eine effektive Therapie zur Folge hat. Unsere jüngsten Ergebnisse weisen zwei Substanzen, Biochanin A and Mundulone, aus der Unterklasse der Isoflavonoide aus, die die Fähigkeit besitzen Mutations-beeinträchtigte BEST1-vermittelte Anionenleitfähigkeit in vitro zu verbessern. Um diese Substanzen in ersten vorklinischen Studien weiter zu entwickeln, haben wir das Ziel das Repertoire aktiver Substanzen aus der Gruppe von Biochanin A und Mundulone in Form multipler Derivate zu erweitern und diese Substanzen auf Sicherheit und Wirksamkeit in Zellkultur- (in vitro) und Mausmodellen (in vivo) zu testen. Zu diesem Zweck haben wir 41 Biochanin A- und Mundulone-Derivate in Auftrag gegeben, die sich beispielsweise durch Ersatz der Acetat-Estergruppen mit (Carboxy-)Ester und andere funktionelle Gruppen mit Phosphat- Carbamat-, oder Carbonatresten auszeichnen. Der aktuelle Antrag ist auf das Erreichen von 3 spezifischen Zielsetzungen ausgerichtet, einschließlich (1) der Überprüfung der neu synthetisierten Substanzen mittels eines funktionellen Tests, dem sogenannten Halogenidtransportassay, in MDCKII-Zellkulturen. Vielversprechende Kandidaten werden mittels Patch-Clamp-Analysen mit Patienten-eigenen Zellen des retinalen Pigmentepithels (RPE) verifiziert; (2) der Analyse der Absorptions-, Verteilungs-, Metabolismus-, Eliminations- und Toxizitätseigenschaften der verifizierten Kandidaten in vitro und schließlich (3) einer Prüfung der vielversprechendsten Verbindungen in homozygoten Best1(Y227N)-Knockin-Mäusen, um die Machbarkeit der Wiederherstellung der Best1-Funktion in vivo nachzuweisen. Das Gesamtziel des Projekts konzentriert sich somit auf die Identifizierung und initialen Charakterisierung von Leitverbindungen aus der Unterklasse der Isoflavonoide, die dann im Anschluss einer umfangreichen und kostenintensiven Optimierung unterzogen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen