Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

CRISPR-Cas -mediated gene therapy for monogenic blood disorders

Alternativ tittel: CRISPR-Cas9 genterapi for arvelige blodsykdommer

Tildelt: kr 8,0 mill.

Hvert år blir rundt 50 barn med arvelige blodsykdommer født i Norge. De fleste av disse tilstandene kan kureres ved hjelp av benmargstransplantasjon, der den syke benmargen erstattes med en frisk fra en forelder, søsken eller fra en ukjent donor. Benmargstransplantasjon er imidlertid en vanskelig og risikabel prosedyre og kan forårsake utfordrende bivirkninger og i noen tilfeller også dødsfall. På grunn av risikoen, behandles derfor de fleste pasienter med symptomlindring. Dette er problematisk fordi sykdommen utvikler seg over tid, og dette kan føre til komplikasjoner som autoimmune sykdommer og kreft, når barnet blir eldre. I denne studien utviklet vi genterapi ved hjelp av CRISPR-Cas9-teknologi for å korrigere genetiske mutasjoner i pasientens egne celler. Hovedmålet vårt var, og er fortsatt, å skape en plattform for å behandle forskjellige blodsykdommer på en personlig måte. Gjennom hele prosjektet har vi optimalisert våre genredigeringsmetoder for T-celler og stamceller, samtidig som vi har utviklet protokoller for å sikre effektiviteten og sikkerheten til vår tilnærming. Presisjons CRISPR-genredigering er avhengig av cellulær homologirettet DNA-reparasjon (HDR) for å kunne introdusere tilpassede DNA-sekvenser til målsteder. HDR-redigeringseffektiviteten varierer mellom celletyper og genomiske områder, og årsaken til denne variasjonen er fortsatt ikke fullstendig forstått. Her har vi studert effekten av 450 fusjonsproteiner mellom DNA-reparasjonsprotein og Cas9 på CRISPR-genomredigeringsutfallet. Vi ser at de fleste fusjonsproteinene forbedrer presisjonsgenomredigeringen noe på en lokus- og celletypespesifikk måte. Videre har vi identifisert at Cas9-POLD3 fusjonen forbedrer redigeringen ved å fremskynde igangsettingen av DNA-reparasjonen. Vi konkluderer med at mens fusjon mellom DNA-reparasjonsprotein og Cas9 kan forbedre HDR CRISPR-redigeringen, må de fleste optimaliseres til den spesifikke celletypen og det genomiske målsetet. Dette fremhever mangfoldet av faktorer som bidrar til lokusspesifikke genomredigeringsresultater.

Long term impacts remain unchanged. We have significantly improved CRSIPR-Cas9 gene editing protocols for immune and stem cells, bringing us one step closer to achieving our long-term goals.

AIMS: We aim to develop a CRISPR-Cas-based gene therapy platform for monogenic blood disorders. BACKGROUND: Monogenic blood diseases include primary immunodeficiencies, bone marrow failure syndromes, and disorders of platelet and red blood cell function. The conditions are curative with hematopoietic stem cell transplant, but the procedure carries significant treatment-related complications. The novel CRISPR-Cas system can be used to cure the disease by correcting the causative mutation in harvested patient stem cells, after which the cells can be infused back to the patient. The technique, however, needs revision before clinical use as its efficiency is relatively low and side effects (cancer, immunological phenomena) unknown. WORKPLAN AND PRELIMINARY RESULTS: To increase efficiency for mutation correction, we have optimized the editing properties of Cas9 in various ways. We have attached different editing-enhancing proteins to Cas9, timed editing with cell cycle, and attenuate cell danger signaling during editing. In this study, we will bring all these modifications together into a unified editing platform. We will extensively test the safety of the modified system for off-target cutting and efficiency in hematopoietic cells and mouse models, with the aim of translating the technique to clinical trials within the next 5 years. SIGNIFICANCE: If successful, the method can treat a wide variety of genetic blood diseases and mutations. It is also useful in other therapies that require genetic manipulation of immune cells, such as in cancer immunotherapy.

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder