Evaluation neuer Gentherapie-Ansätze für USH2A

• Antragsteller: Dr. Elvir Becirovic
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 513025799

Das Usher-Syndrom (USH) ist gekennzeichnet durch Netzhautdefekte aufgrund von Retinitis Pigmentosa und angeborene oder fortschreitende Taubheit mit gelegentlichen vestibulären Funktionsstörungen. Mutationen im USH2A-Gen sind die bei weitem häufigste Ursache für das USH-Syndrom, doch gibt es derzeit keine Therapie. Aufgrund der Größe des USH2A-Gens benötigen klassische Gensupplementierungstherapien mit Goldstandard Adeno-assoziierten viralen (AAV) Vektoren mindestens vier dieser Vektoren (quadruple AAV-Vektor-Strategie) und es ist nicht klar, ob dieser Ansatz prinzipiell funktioniert. Um geeignete Therapiekonzepte für USH2A zu etablieren, werden wir in diesem Projekt drei Ansätze verfolgen: i) CRISPR/Cas-vermittelte Genomeeditierung mit Hilfe von Prime Editing zur Korrektur von drei häufigsten Mutationen in USH2A (c.2299delG und c.2276G>T) ii) Korrektur von mutierten USH2A Transkripten mittels mRNA Trans-Splicing iii) Eine mutationsunabhängige quadruple AAV-Vektor Strategie mit Hilfe eines in unseren Vorarbeiten entwickelten Verfahrens zur Rekonstitution geteilter Genfragamente auf Transkriptebene. Alle Ansätze sollen zunächst in verschiedenen menschlichen Zelllinien getestet und optimiert werden, die sich für das jeweilige Therapieverfahren eignen. Die in vitro etablierten Verfahren sollen im Anschluss in humanen Netzhaut-Organoiden und (falls verfügbar) in Explantaten aus menschlichen Spender-Netzhäuten weiter validiert werden. Die Expression und Lokalisation von USH2A wird zusätzlich dazu auch in der Netzhaut wildtypischer Mäuse und Schweine, die mittels der mutationsunabhängigen quadruple AAV-Vektor Strategie injiziert wurden, auf Transkript- und Proteinebene untersucht werden. Darüber hinaus werden wir die strukturellen und funktionellen Auswirkungen der quadruple AAV-Vektor Strategie am ush2a Zebrafisch-Modell und an einem humanisierten c.2299delG Mausmodell untersuchen. Dieses Mausmodell wird es uns schließlich auch erlauben, den Erfolg des Prime Editing Verfahrens in vivo zu analysieren. Im Falle des Erfolgs werden diese Experimente den Weg für künftige klinische USH2A-Versuche mit innovativen Technologien ebnen, von denen viele Patienten weltweit profitieren würden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5621: OCU-GT: Entwicklung neuartiger Gentherapien zur Adressierung von Augenerkrankungen mit hohem medizinischen Bedarf
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)