Preserving Genome Integrity In AAV-Mediated Gene Therapy

在 AAV 介导的基因治疗中保持基因组完整性

基本信息

  • 批准号:
    10558679
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 64.52万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-02-01 至 2026-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

ABSTRACT Adeno-associated virus (AAV) vectors are in clinical development for delivery of genes to treat multiple genetic diseases including hemophilia. While progress has been made to optimize gene delivery, in some studies the required AAV vector doses were high, leading to toxicity and even fatal outcomes in one study. These findings highlight the need for novel approaches to reduce the AAV vector dose to minimize liver toxicity, anti-AAV immune responses, and genotoxicity. Our recent studies and work from others have identified an underappreciated limitation to efficient gene correction with AAV vectors. In a long term study of AAV gene delivery of FVIII in hemophilia A dogs, we found that most of the AAV vector genomes were highly rearranged in transduced liver tissues. These rearrangements typically disrupted the transgene, and so would compromise expression of the transgene product—unexpectedly, our data indicated that most of the AAV vector genomes present did not produce functional protein after transduction. These rearranged AAV genomes were present in integrated forms but also in AAV concatemers that may be episomal forms. It is unclear whether these rearrangements occurred during vector production or after transduction of the target cells, though data is accumulating that at least some of the rearrangements originate in vector producer cells. Our hemophilia A dog study also identified integration events in the canine genome within genes linked to cell growth and cancer that were associated with clonal expansions. Validation of integrated AAV DNA in these expanded clones by sequence analysis showed that in all cases integrated vectors were highly rearranged, with only one of five encoding an intact transgene. An extensive literature documents interactions of AAV with host DNA repair pathways in both vector producer and target cells, though the influence of host factors in AAV DNA rearrangements is mostly unstudied. We hypothesize that modulation of host cell pathways can suppress AAV DNA rearrangements, thereby allowing improved transgene expression per vector DNA copy. In this proposal, we will 1) implement a deep sequencing method to quantify rearrangement frequency in a statistically rigorous fashion, 2) identify cellular pathways that can be modulated with small molecules, siRNAs, or microRNAs that suppress vector rearrangements, and 3) devise novel delivery strategies that support efficient pathway modulation, suppress vector rearrangement, and boost transgene output per vector copy. These methods will be assessed during AAV vector production (Specific Aim 1) and after AAV delivery in the transduced target cells (Specific Aim 2). Our deliverables at the end of the project will be a greatly enhanced understanding of the interaction of AAV with host cell DNA handling pathways, and methods for modulating these pathways to allow safe and effective gene delivery at lower vector doses.
抽象的 腺相关病毒(AAV)载体正在临床发育中用于递送基因以治疗多个基因 包括血友病在内的疾病。尽管已经取得了进展来优化基因递送,但在某些研究中 一项研究中所需的AAV载体剂量很高,导致毒性甚至致命的结果。这些发现 强调需要减少AAV载体剂量以最大程度减少肝脏毒性的新方法的需求 免疫反应和遗传毒性。我们最近的研究和其他工作已经确定了 用AAV向量校正有效基因校正的限制不足。在对AAV基因的长期研究中 在血友病A狗中的FVIII传递,我们发现大多数AAV矢量基因组都被高度重新排列 在转导的肝组织中。这些重排通常破坏了转换,因此会妥协 转换产物的表达 - 不预计,我们的数据表明大多数AAV矢量基因组 转导后没有产生功能性蛋白质。这些重新排列的AAV基因组存在 集成形式,但也以aav confemers的形式为偶发形式。目前尚不清楚这些是否 重排发生在矢量产生期间或目标细胞翻译后,尽管数据是 累积至少一些重排起源于矢量生产细胞。我们的血友病是狗 研究还确定了与细胞生长和癌症相关的基因中的犬类基因组中的整合事件 与克隆扩张有关。通过这些扩展的克隆中集成AAV DNA的验证 序列分析表明,在所有情况下,整合的向量都是高度重新排列的,只有五个 编码完整的转换。广泛的文献记录了AAV与宿主DNA修复的相互作用 尽管AAV DNA中宿主因子的影响 重排大多未被研究。我们假设宿主细胞途径的调制可以抑制AAV DNA重排,从而可以改善每个向量DNA拷贝的转化表达。在此提案中, 我们将1)实施一种深层测序方法,以量化统计严格的重排频率 时尚,2)识别可以通过小分子,siRNA或microRNA调节的细胞途径 抑制向量重排,3)制定支持有效途径的新型交付策略 调制,抑制矢量重排和每个向量副本增强变换输出。这些方法将 在AAV矢量产生(特定目标1)和在翻译的目标细胞中递送后进行评估 (特定目标2)。我们在项目结束时的可交付成果将是对 AAV与宿主细胞DNA处理途径的相互作用,以及调节这些途径以允许的方法 较低矢量剂量的安全有效基因输送。

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 }}

Frederic D Bushman其他文献

Frederic D Bushman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('Frederic D Bushman', 18)}}的其他基金

Core B. Genomics and Bioinformatics Core
核心 B. 基因组学和生物信息学核心
  • 批准号:
    10625575
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
mVACS--mRNA Vaccines for C. difficile Suppression
mVACS--用于抑制艰难梭菌的 mRNA 疫苗
  • 批准号:
    10625573
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Preserving Genome Integrity In AAV-Mediated Gene Therapy
在 AAV 介导的基因治疗中保持基因组完整性
  • 批准号:
    10338480
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Core B: Genome Engineering Core
核心 B:基因组工程核心
  • 批准号:
    10450647
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Core B: Genome Engineering Core
核心 B:基因组工程核心
  • 批准号:
    10617345
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Core B: Genome Engineering Core
核心 B:基因组工程核心
  • 批准号:
    10165493
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Core B: Genome Engineering Core
核心 B:基因组工程核心
  • 批准号:
    9891734
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Linking insertional mutagenesis and cell function to improve CAR T cell therapy
将插入突变与细胞功能联系起来以改善 CAR T 细胞疗法
  • 批准号:
    10398224
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Linking insertional mutagenesis and cell function to improve CAR T cell therapy
将插入突变与细胞功能联系起来以改善 CAR T 细胞疗法
  • 批准号:
    10158019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Linking insertional mutagenesis and cell function to improve CAR T cell therapy
将插入突变与细胞功能联系起来以改善 CAR T 细胞疗法
  • 批准号:
    10640072
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:

相似国自然基金

洪泛湿地水文连通变化下水生无脊椎动物多样性和食物网格局响应机制
  • 批准号:
    42301078
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Max调控哺乳动物早期胚胎发育中表观修饰重编程的机制研究
  • 批准号:
    32370868
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于全基因组分析探究龟类动物性染色体独立起源的分子机制
  • 批准号:
    32300409
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于扁颅蝠类群系统解析哺乳动物脑容量适应性减小的演化机制
  • 批准号:
    32330014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    215 万元
  • 项目类别:
    重点项目
动物OAS-RNase L固有免疫通路的起源与进化
  • 批准号:
    32300511
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

The impact of attention on the neuronal mechanisms of adaptation in humans and animals
注意力对人类和动物适应神经元机制的影响
  • 批准号:
    BB/J009849/1
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
    Research Grant
PCBs, PBDEs, Hearing Loss & Attention/Impulsivity: Mechanistic Studies in Animals
PCB、PBDE、听力损失
  • 批准号:
    7645742
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
PCBs, PBDEs, Hearing Loss & Attention/Impulsivity: Mechanistic Studies in Animals
PCB、PBDE、听力损失
  • 批准号:
    7289335
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
PCBs, PBDEs, Hearing Loss & Attention/Impulsivity: Mechanistic Studies in Animals
PCB、PBDE、听力损失
  • 批准号:
    7282298
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
PCBs, PBDEs, Hearing Loss & Attention/Impulsivity: Mechanistic Studies in Animals
PCB、PBDE、听力损失
  • 批准号:
    7447885
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了