CRISPR-inhibition for FSHD
FSHD 的 CRISPR 抑制
基本信息
- 批准号:10318054
- 负责人:
- 金额:$ 53.89万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-08-04 至 2026-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:4q35AddressAffectAllelesAnimal ModelCRISPR/Cas technologyCellsChromatinChromosomesClinical DataClinical TrialsClustered Regularly Interspaced Short Palindromic RepeatsComplexD4Z4DiseaseDistalEngineeringEpigenetic ProcessExonsFacioscapulohumeral Muscular DystrophyGene ExpressionGenesGeneticGenetic TranscriptionGenomeGenomic SegmentHumanMammalsMediatingMessenger RNAMethyl-CpG-Binding Protein 2ModelingMusMuscleMuscle CellsMyopathyOrthologous GenePathogenesisPathogenicityPathologyPathway interactionsPatientsPhenotypePrimatesRelaxationRepetitive SequenceRepressionSET DomainSkeletal MuscleSpecificityStaphylococcus aureusTechnologyTestingTherapeuticTransgenic MiceValidationViral Load resultXenograft ModelXenograft procedureadeno-associated viral vectorbasedesigneffective therapyefficacy testingefficacy validationgene repressionimprovedin vivoin vivo evaluationinhibitor/antagonistmouse modelmuscular dystrophy mouse modelnovelpre-clinicalpre-clinical assessmentpromotertranscriptomevector
项目摘要
SUMMARY
Facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) is a complex genetic and epigenetic
disease caused by chromatin relaxation of the D4Z4 macrosatellite repeat array at chromosome
4q35, which leads to aberrant and pathogenic expression of the DUX4 gene in skeletal muscle.
The most direct path to an FSHD therapy is eliminating expression of DUX4 mRNA.
Importantly, data from clinically affected and asymptomatic FSHD subjects support that any
reduction in DUX4 expression will have therapeutic benefit.
CRISPR/Cas9 technology has been used extensively to modify specific genomic
regions, offering the potential for permanent correction of many diseases. While the dangers
associated with standard CRISPR editing are of particular concern in a repetitive region such as
the FSHD locus, the use of CRISPR to repress gene expression is ideally suited to FSHD. We
have shown that CRISPR inhibition (CRISPRi) consisting of dead Cas9 fused to a small
transcriptional inhibitor can repress expression of DUX4 in FSHD myocytes, providing proof-of-
principle that the pathogenic repeat can be successfully targeted and repressed. However, an
effective therapy will require both efficient delivery of therapeutic components to skeletal
muscles and long-term repression of the disease locus. To address these needs, we re-
engineered our CRISPRi platform to allow in vivo delivery of larger and more powerful
epigenetic repressors. We designed an FSHD-optimized regulatory cassette to drive the
smaller dCas9 ortholog from S. aureus (dSaCas9) fused to four different epigenetic repressors
(HP1, HP1, the MeCP2 transcriptional repression domain, or the SUV39H1 SET domain) that
were previously too large to fit into AAV vectors. Targeting these factors to the DUX4 promoter
or exon 1 returns the chromatin at the FSHD locus to a more normal state of repression,
reducing expression of DUX4 and its target genes with no deleterious effects on the muscle
transcriptome. In this proposal, we will undertake the first in vivo assessment of a CRISPR-
based approach to treating FSHD, using new vectors in which all CRISPRi components are
contained within single therapeutic cassettes. These will be tested in cultured primary FSHD
myocytes and in two FSHD mouse models that provide complementary advantages for pre-
clinical assessment. The premise of this proposal is that AAV-mediated dCas9 targeting of
epigenetic repressors to DUX4 can effectively and stably silence the disease locus without
deleterious off-target effects. Successful completion of this project will provide the preclinical
validation for a treatment that corrects the fundamental epigenetic dysregulation in FSHD.
概括
面肩肱型肌营养不良症(FSHD)是一种复杂的遗传和表观遗传性疾病
由染色体 D4Z4 大卫星重复序列染色质松弛引起的疾病
4q35,导致骨骼肌中 DUX4 基因的异常和致病性表达。
FSHD 治疗最直接的途径是消除 DUX4 mRNA 的表达。
重要的是,来自临床受影响和无症状 FSHD 受试者的数据支持任何
DUX4 表达的减少将具有治疗益处。
CRISPR/Cas9技术主要用于修饰特定基因组
地区,提供了永久纠正许多疾病的潜力。
与标准 CRISPR 编辑相关的重复区域尤其值得关注,例如
在 FSHD 基因座上,使用 CRISPR 抑制基因表达非常适合 FSHD。
已表明 CRISPR 抑制 (CRISPRi) 由死亡的 Cas9 与小片段融合组成
转录抑制剂可以抑制 FSHD 肌细胞中 DUX4 的表达,提供了证据-
可以成功地靶向和抑制致病重复原理。
有效的治疗需要将治疗成分有效递送至骨骼
肌肉和长期压抑的疾病部位。为了解决这些需求,我们重新
设计了我们的 CRISPRi 平台,可以在体内递送更大、更强大的
我们设计了一个 FSHD 优化的调控盒来驱动
来自金黄色葡萄球菌 (dSaCas9) 的较小 dCas9 直系同源物与四种不同的表观遗传阻遏蛋白融合
(HP1、HP1、MeCP2 转录抑制结构域或 SUV39H1 SET 结构域)
之前太大,无法放入 AAV 载体中,将这些因子靶向 DUX4 启动子。
或外显子 1 将 FSHD 位点处的染色质恢复到更正常的抑制状态,
减少 DUX4 及其靶基因的表达而不对肌肉产生有害影响
在本提案中,我们将对 CRISPR 进行首次体内评估。
基于治疗 FSHD 的方法,使用新载体,其中所有 CRISPRi 组件都在
这些将在培养的原代 FSHD 中进行测试。
肌细胞和两个 FSHD 小鼠模型,为预-提供互补的优势
该提案的前提是 AAV 介导的 dCas9 靶向。
DUX4的表观遗传阻遏物可以有效、稳定地沉默疾病位点,而无需
该项目的成功完成将提供临床前的有害影响。
验证纠正 FSHD 基本表观遗传失调的治疗方法。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Peter L Jones其他文献
Engineered telomeres in transgenic Xenopus laevis
转基因非洲爪蟾的工程端粒
- DOI:
10.1007/s11248-007-9076-0 - 发表时间:
2007 - 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:
R. Wuebbles;Peter L Jones - 通讯作者:
Peter L Jones
Validation of the association between MRI and gene signatures in facioscapulohumeral dystrophy muscle: implications for clinical trial design
面肩肱肌营养不良症 MRI 与基因特征之间关联的验证:对临床试验设计的影响
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Chao;S. Friedman;L. Snider;S. R. Bennett;T. Jones;Peter L Jones;Dennis Shaw;S. Blemker;Lara I. Riem;Olivia DuCharme;R. Lemmers;S. M. van der Maarel;Leo H. Wang;R. Tawil;J. Statland;S. Tapscott - 通讯作者:
S. Tapscott
Purification of MeCP2-containing deacetylase from Xenopus laevis.
从非洲爪蟾中纯化含有 MeCP2 的脱乙酰酶。
- DOI:
10.1385/1-59259-182-5:131 - 发表时间:
2002 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Peter L Jones;P. Wade;A. Wolffe - 通讯作者:
A. Wolffe
Programming the Transcriptional State of Replicating Methylated DNA*
对复制甲基化 DNA 的转录状态进行编程*
- DOI:
10.1074/jbc.m010967200 - 发表时间:
2001 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
W. Stünkel;S. Ait;Peter L Jones;A. Wolffe - 通讯作者:
A. Wolffe
Facioscapulohumeral muscular dystrophy region gene 1 (FRG1) is a dynamic RNA-associated and actin bundling protein
面肩肱型肌营养不良症区域基因 1 (FRG1) 是一种动态 RNA 相关和肌动蛋白捆绑蛋白
- DOI:
- 发表时间:
2011 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
C. Sun;S. Koningsbruggen;Steven W. Long;Kirsten;Straasheijm;R. Klooster;T. Jones;M. Bellini;L. Lévesque;William;M. Brieher;S. M. V. D. Maarel;Peter L Jones - 通讯作者:
Peter L Jones
Peter L Jones的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Peter L Jones', 18)}}的其他基金
Accessible FSHD diagnostics through epigenetic analysis
通过表观遗传分析进行 FSHD 诊断
- 批准号:
10556422 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Accessible FSHD diagnostics through epigenetic analysis
通过表观遗传分析进行 FSHD 诊断
- 批准号:
10391097 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Mechanisms of DUX4 mediated FSHD pathology
DUX4 介导的 FSHD 病理机制
- 批准号:
9288155 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Mechanisms of DUX4 mediated FSHD pathology
DUX4 介导的 FSHD 病理机制
- 批准号:
9457189 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Pathogenic Mechanisms in Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy
面肩肱型肌营养不良症的发病机制
- 批准号:
9277391 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Establishing an FSHD-like mouse for therapeutic development
建立类 FSHD 小鼠用于治疗开发
- 批准号:
9167305 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Mechanisms of DUX4 mediated FSHD pathology
DUX4 介导的 FSHD 病理机制
- 批准号:
10554358 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Mechanisms of DUX4 mediated FSHD pathology
DUX4 介导的 FSHD 病理机制
- 批准号:
8506320 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
相似国自然基金
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
- 批准号:61906126
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
- 批准号:41901325
- 批准年份:2019
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
- 批准号:61802133
- 批准年份:2018
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
- 批准号:61802432
- 批准年份:2018
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
- 批准号:61872252
- 批准年份:2018
- 资助金额:64.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Accessible FSHD diagnostics through epigenetic analysis
通过表观遗传分析进行 FSHD 诊断
- 批准号:
10556422 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
Accessible FSHD diagnostics through epigenetic analysis
通过表观遗传分析进行 FSHD 诊断
- 批准号:
10391097 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别:
A Long-read Sequencing Approach for Investigating Repeat Number and DNA Methylation of the D4Z4 Region
用于研究 D4Z4 区域重复数和 DNA 甲基化的长读长测序方法
- 批准号:
10093171 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 53.89万 - 项目类别: