GENE EDTING
CUTTING EDGE IST EINE HOCHMODERNE TECHNOLOGIE ZUR REPARATUR DER ZUGRUNDE LIEGENDEN MUTATIONEN, DIE RETT VERURSACHEN.
Es gibt verschiedene Arten von Technologien zur Genbearbeitung. Unsere Programme verwenden das hocheffiziente CRISPR-Cas-System, das aus zwei Schlüsselmolekülen besteht. Das erste ist ein Enzym namens Cas9, das wie eine molekulare Schere wirkt, die DNA an bestimmten Stellen schneiden kann, so dass dann DNA-Bits hinzugefügt oder entfernt werden können. Das zweite ist eine Leit-RNA, die das Cas9-Enzym an die richtige Stelle im Genom bringt.
WAS heißt das?
Im Gegensatz zum GEN-AUSTAUSCH, der gesunde Gene liefert, um mutierte Gene zu kompensieren, werden beim GEN-EDTING gentechnische Technologien eingesetzt, um DNA einzufügen, zu löschen oder zu ersetzen
WARUM Gene-Edting?
Wie eine molekulare Schere kann das Gen-Editing die genaue Stelle des genetischen Fehlers unter den mehr als drei Milliarden Basenpaaren in unserem Genom anvisieren. Entscheidend ist, dass durch das Gen-Editing vermieden wird, zu viel vom „Rett-Gen“ zu liefern.
STATUS
Der RSRT finanziert zwei Programme zur Genbearbeitung. Beam Therapeutics, ein führendes Biotech-Unternehmen im Bereich Editing, befasst sich mit spezifischen Mutationen, während eine Zusammenarbeit von führenden Labors an der University of Massachusetts Medical School versucht, einen großen Teil des Rett-Gens, in dem 97% der Mutationen vorkommen, zu editieren.
Eintauchen in die Grundlagen der Wissenschaft
Gene bestehen aus spezifischen Nukleotidbasen (A, T, C und G), die für Aminosäuren kodieren. Jeweils drei Basen kodieren für eine spezifische Aminosäure. Das MECP2-Gen hat 1497 Nukleotidbasen (A,T,C,G), die 498 Aminosäuren im MECP2-Protein kodieren. Die Veränderungen im MECP2-Gen reichen von einem einzelnen Buchstaben bis hin zu großen Abschnitten des Gens, die deletiert oder eingefügt werden. (Um mehr über die Genetik des Rett-Syndroms zu erfahren, besuchen Sie bitte unsere Genetik-Rubrik).
Beam Therapeutics konzentriert sich auf die Bearbeitung von Punktmutationen – Mutationen, die durch einen einzigen Nukleotidbasenfehler verursacht werden. Dieser Ansatz, bekannt als „Basen-Editing“, würde erfordern, dass für jede Punktmutation ein neues Therapeutikum entwickelt wird. Eine andere Gruppe unter der Leitung von Jonathan Watts von der University of Massachusetts Medical School verfolgt das „Exonic Editing“, bei dem ein einziges Therapeutikum alle 1.435 Nukleotide in den Exons 3 und 4 ersetzen und dadurch 97% aller bekannten Mutationen, die das Rett-Syndrom verursachen, korrigieren würde.
BEAM THERAPEUTICS
Beam Therapeutics ist eine führende Biotechnologiefirma im Bereich der Genbearbeitung, zu deren Gründern drei der besten Wissenschaftler auf diesem Gebiet gehören: Keith Joung, der von Thomson Reuters als einer der meistzitierten Forscher der Welt bezeichnet wird; David Liu, der 2017 von Nature als einer der 10 besten Forscher der Welt genannt wird; und Feng Zhang, einer der Pioniere des CRISPR-Gen-Editing-Bereichs.
Beam leistet Pionierarbeit bei der Verwendung einer CRISPR-Technologie namens „Base Editing“ zur präzisen und dauerhaften Korrektur spezifischer Nukleotid-Punktmutationen. Diese Technologie beinhaltet die Schaffung eines einzigen Proteins, das die Targeting-Fähigkeit von CRISPR mit neuartigen Enzymen kombiniert, die in der Lage sind, die mutierte Nukleotidbase in die richtige Base umzuwandeln.
Das System ist modular aufgebaut, so dass je nach der zu reparierenden Mutation verschiedene Komponenten ausgewählt werden können. Im Erfolgsfall wären die Therapeutika zur Basenbearbeitung ein einmaliges Verfahren und würden entweder über ein Virus (wie beim GEN-THERAPIE) oder eine nicht-virale Injektionstechnologie verabreicht.
Dieses Projekt bringt das Fachwissen und die Ressourcen eines führenden Gen-Editing-Unternehmens und einen industriellen Ansatz zur Erforschung einer potenziell neuartigen Klasse von Therapeutika für das Rett-Syndrom zum Einsatz.
UNIVERSITÄT VON MASSACHUSETTS
Die Forscher Jonathan Watts, PhD, Erik Sontheimer, PhD, Scot Wolfe, PhD, und Anastasia Khvorova, PhD, gehören zu den weltweit führenden Wissenschaftlern auf dem Gebiet der RNA-Wissenschaft. UMASS spielt seit Jahren eine historische Rolle auf diesem Gebiet; 2006 wurde Craig Mello für seine Arbeit auf dem Gebiet des RNA-Silencing mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
UMASS und insbesondere diese Gruppe verfügen auch über Fachkenntnisse in der inzwischen allgemein verwendeten DNA-Editierungsmaschinerie CRISPR-Cas9. Erik Sontheimer war Mitbegründer und Gründer einer der allerersten CRISPR-Firmen, Intellia.
Mit Hilfe von CRISPR-Cas9 versuchen die Wissenschaftler, die Exons 3 und 4 auf der DNA-Ebene zu ersetzen, um 97% aller bekannten Mutationen, die das Rett-Syndrom verursachen, effektiv zu korrigieren. Dies ist die DNA-Version von dem, was Stuart Cobb mit dem RNA-Trans-splicing macht, und wir glauben, dass es wichtig ist, sowohl die DNA- als auch die RNA-Optionen parallel zu verfolgen, um sicherzustellen, dass alle möglichen therapeutischen Wege getestet werden.