Transfer von CFTR mRNA zur Behandlung von cystischer Fibrose: Funktionelle Charakterisierung des korrigierten CFTR (ITCF)

Basic data for this project

Description

Mukoviszidose ist eine genetisch bedingte autosomal-rezessive Erkrankung, von der weltweit mehr als 70.000 Menschen betroffen sind. Selbst mit den aktuell verfügbaren Therapieformen werden die meisten Patienten nicht älter als 30-35 Jahre. Nachdem das CFTR-Gen (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) erfolgreich kloniert worden war, wuchs das Interesse, dieses direkt in die Lunge einzubringen. Schon bald gab es erste klinische Studien, in denen die zugrunde liegende Störung des Chloridtransports mit Hilfe von viralen und nicht-viralen Vektoren prinzipiell korrigiert werden konnte. Der Einsatz von Viren zum gezielten Einbringen von Genen in entzündetes Lungengewebe von Mukoviszidosepatienten ließ Bedenken bezüglich der Sicherheit aufkommen, weshalb heute nicht-virale Therapieansätze als erfolgsversprechender gehandelt werden. Ein Ansatz zur nicht-viralen Gentherapie ist der Einsatz von DNA-Nanopartikeln. Dabei handelt es sich um verdichtete DNA-Plasmide, welche das CFTR-Gen tragen und in klinischen Tests (Phase I) zunächst vielversprechende Ergebnisse zeigten. Jedoch war die Expression von CFTR im repiratorischen Epithel zu schwach und zeitlich stark begrenzt. Deshalb sind angepasste Strategien für eine verstärkte und zeitlich lang anhaltende Expression des Transgens erforderlich. Dank moderner Techniken zum Umgang mit mRNA unter GMP-Bedingungen, wurde das Einbringen von mRNA in die Atemwege in der klinischen Anwendung nutzbar. Im Vergleich bringt die Nutzung von mRNA verschiedene Vorteile gegenüber DNA-Plasmiden mit sich: Das Überwinden der Kernhülle, was eines der Hauptprobleme bei nicht-viraler Trasnfektion darstellt, fällt hier völlig weg. Außerdem wird das Risiko einer Insertionsmutagenese vermieden. Aus zwei Gründen wollen wir Strategien zum direkten Einbringen von mRNA in die Lunge entwickeln: 1) CFTR mRNA soll in die Zellen des respiratorischen Epithels gelangen, welche von Natur aus auch CFTR exprimieren. 2) mRNA, die für eine Zink-Finger-Nuklease mit passendem CFTR-DNA Konstrukt kodiert, soll in pulmonale Stammzellen gelangen, um dort den Defekt auf Ebene der genomischen DNA zu korrigieren. Für diese Studien sollen etablierte transgene Mausmodelle genutzt werden.