FORNANO

FORSCHUNGSVERBUND FüR MINIATURISIERTE ANALYSEVERFAHREN DURCH NANOTECHNOLOGIE

FORGEN I GV4 Erhöhung der Sicherheit von AAV-Vektoren für die Gentherapie durch ortsspezifische Integration ins Wirtszellgenom: Analyse funktioneller Domänen des die Integration vermittelnden AAV Rep-Proteins

Arbeitsfeld:

Die Einschleusung von Fremd-DNA in Zellen, die gentherapeutisch verändert werden sollen erfolgt zumeist mithilfe von viralen Vektoren. Unterschiedliche Virusvektoren haben typische Eigenschaften, die sie für bestimmte Anwendungsgebiete prädestinieren. Die Auswahl erfolgt zumeist auf der Basis der Größe des einzuführenden Fremdgens, der Dauer der gewünschten Anschaltung des Fremdgens und der Spezifität des Vektors für bestimmte Gewebe. Wir bearbeiten virale Vektoren auf der Basis von Adeno-assoziierten Viren (AAV). Die Vorteile von AAV gegenüber anderen viralen Vektorsystemen sind die Ungefährlichkeit für den Menschen und die Fähigkeit fast alle menschlichen Zelltypen zu infizieren. Darüberhinaus hat AAV die für andere Viren ungewöhnliche Fähigkeit seine DNA mit hoher Effizienz nicht irgendwo, sondern in eine spezifische Stelle im menschlichen Genom einzubauen. Da dieser Genort gut untersucht ist, stellt diese Eigenschaft einen wichtigen Sicherheitsaspekt von AAV-Vektoren dar. Ein spezifisches virales Gen vermittelt diesen Effekt. Leider muß dieses „Integrationsgen“ aus technischen Gründen bei der Vektorkonstruktion meist herausgeschnitten werden. Dies hat zur Folge, daß die Vektoren dann ohne bestimmten Zielort im menschlichen Genom eingebaut werden. In dem vorliegenden Projekt ist geplant, das Integrationsgen genau zu charakterisieren um die Teile zu finden, die für den spezifischen Einbau von AAV ins Zellgenom verantwortlich sind. Ziel ist, das wirksame Prinzip bei der Konstruktion von AAV-Vektoren wieder miteinzubauen unter Aussparung solcher Genbereiche, die unerwünschte Nebeneffekte haben. Mit molekularbiologischer Methodik werden hierfür im viralen Genom von AAV spezifische Veränderungen im Integrationsgen eingeführt und zusätzlich ein regulierbares Schaltelement eingebaut, das die An- und Abschaltung des Integrationsgens erlaubt. Mit so modifizierten Viren läßt sich der Einbau von AAV an den spezifischen Genort in Abhängigkeit von der Anschaltung bestimmter Bereiche des Integrationsgens verfolgen. Deren genaue Kenntnis ist die Basis für die Entwicklung von Strategien zum Einbau dieses Prinzips in AAV-Vektoren der nächsten Generation, die die Gentherapie im Menschen besser berechenbar und sicherer machen soll.