Präklinische Gentherapie von Fanconi-Anämie mit transposon-basierten Ansätzen

• Antragsteller: Professor Dr. Zoltan Ivics
• Fachliche Zuordnung: Humangenetik ; Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321113684

Bei dem Sleeping Beauty (SB) Transposon handelt es sich um ein neuartiges, integrierendes nicht-virales Vektorsystem, welches aus 3 Gründen eine Innovation auf dem Gebiet der Gentherapie darstellt: 1) sein charakteristisches und sichereres Integrationsprofil im Vergleich zu viralen Vektoren, 2) die Möglichkeit Zellen in vivo zu transfizieren (wie bereits in experimentellen Modellen gezeigt) und 3) die einfache und aus diesem Gründe auch wirtschaftliche Vektorherstellung unter GMP Bedingungen. Bezeichnenderweise hat das SB System in den USA gerade in Gentherapiestudien zur Krebsimmunotherapie Einzug gehalten. Die Entwicklung eines hyperaktiven Transposase/Transposon Systems mit verbesserten Gentransfereigenschaften hat neue Möglichkeiten für die Behandlung seltener Erkrankungen mit nicht-viralen Vektoren eröffnet. In diesem Antrag, wollen wir diese Technologie für die Gentherapie von Fanconi-Anämie (FA), einem genetischen Instabilitätssyndrom verursacht durch Mutationen in einem der 18 Gene, die bis heute im FA Pathway beschrieben sind und DNA Läsionen reparieren, anwenden. Diese Krankheit geht mit umfassendem Knochenmarksversagen verursacht durch einen fortschreitenden Schwund von hämatopoietischen Vorläufer- und Stammzellen (HPSCs), einer gesteigerten Sensitivität gegenüber proinflammatorischer Zytokine und endogenen Aldehyden einher. Aus diesem Grunde werden genetisch korrigierte FA HPSCs einen deutlichen Proliferationsvorteil gegenüber unkorrigierten Zellen in vivo haben, was den behandelten Patienten vor einem Knochenmarksversagen bewahrt. In diesem Projekt werden wir SB Transposonvektoren zur Korrektur von Fanconi-Anämie A (dem vorherrschenden Subtyp in FA) entwickeln, die Leistungsfähigkeit der Vektoren ex vivo in FA Fibroblasten und von FA-Mäusen und Patienten isolierten HPSCs validieren und eine umfassende Charakterisierung der genmodifizierten Zellen hinsichtlich Engraftment und Wiederherstellung des hämatopoietischen Systems in transplantierten Mäusen durchführen. Eine umfassende Analyse der Vektorintegrationsstellen wird durchgeführt werden und Aufschluß über die Sicherheit dieser Gentherapieanwendung geben. Dieses Projekt wird klinisch anwendbare Protokolle für die Transposon-basierte Gentherapie von Fanconi-Anämie etablieren und im Vergleich mit gegenwärtigen lentiviralen Vektorsystemen evaluieren und verfeinern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen