DEVELOPMENT OF AAV-CRISPR/CAS9-BASED THERAPIES FOR CONE ROD DYSTROPHY

基于 AAV-CRISPR/CAS9 的锥杆营养不良疗法的开发

基本信息

  • 批准号:
    10412033
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 52.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-06-01 至 2024-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT Mutations in GUCY2D, the gene encoding retinal guanylate cyclase-1 (retGC1), are the leading cause of autosomal dominant cone-rod dystrophy. GUCY2D-CORD6 patients present with loss of visual acuity, abnormal color vision, photophobia, visual field loss and macular atrophy within the first decade. Rod degeneration and peripheral visual field loss follow. Significant progress towards clinical application of gene replacement therapy for LCA due to recessive mutations in GUCY2D (LCA1) has been made, but a different approach is needed to treat CORD6 where gain of function mutations cause dysfunction and dystrophy. Our preliminary data show that 1) selective and efficient somatic knock-out of GUCY2D and Gucy2e (murine homologue) with AAV- CRISPR/Cas9 results in a subsequent loss of retinal structure/function that manifests from reduced retGC1 expression in macaque and mouse, respectively, 2) a ‘knock-out + complementation in trans’ approach (wherein complementation is performed with ‘hardened’ Gucy2e not recognized by Gucy2e gRNA) preserves retinal function in mice, 3) AAV-CRISPR/Cas9- based editing of GUCY2D is therapeutic in a R838S transgenic (Tg) mouse model of CORD6, and 4) Cas9 variants identified by directed evolution exhibit allele specificity for GUCY2D(R838S). We will build upon these results in the following Aims. Aim 1 will establish the optimal parameters for AAV-CRISPR/Cas9-based gene editing in two R838S CORD6 Tg mouse lines. We will establish the optimal AAV capsid/dose, durability of therapy, treatment window, and feasibility of transient Cas9 expression systems. Aim 2 will evaluate safety/efficacy of AAV-CRISPR/Cas9-based gene editing in macaque by looking for off-target editing and assessing the potential impact of AAV vector insertions and long-term Cas9 expression. We will also evaluate regional differences in editing efficiency and conduct dose-ranging studies. Aim 3 will compare ‘knock out + complementation in trans’ vs. ‘allele-targeted’ approaches for treating CORD6. The optimal AAV capsids and Cas9 expression system from Aim 1 will be used to test KO + complementation in GC2-/- mice. Allele-targeted editing will be performed in humanized R838S CORD6 mice that carry both the wt and R838S- containing exon 13 of GUCY2D. Approaches will include a novel, engineered Cas9 that specifically edits the R838S mutant allele, gRNAs containing mismatches to mutant but not wt allele, or utilization of an alternative PAM site found in the mutant, but not wt allele. Successful approaches will be tested in macaque for efficiency/safety. Our findings will identify the optimal capsid/dose, and treatment age for therapeutic AAV- CRISPR/Cas9-based disruption of R838S GUCY2D in vivo. We will establish the safety profile, and regional efficiencies of gene editing by AAV-CRISPR/Cas9 in a species with both genomic and clinical relevance. In addition, we will identify materials and approaches that will allow clinical application of AAV-CRISPR/Cas9 therapies for CORD6 as well as other dominantly inherited retinal diseases.
抽象的 编码视网膜鸟苷酸环化酶-1 (retGC1) 的基因 GUCY2D 的突变是导致 常染色体显性锥杆营养不良。 GUCY2D-CORD6 患者出现视力丧失、视力异常 最初十年内出现色觉、畏光、视野丧失和黄斑萎缩。杆变性和 随后出现周边视野丧失。基因替代疗法临床应用取得重大进展 已经针对 GUCY2D (LCA1) 隐性突变引起的 LCA 进行了治疗,但需要采用不同的方法 治疗 CORD6,其中功能获得突变导致功能障碍和营养不良。我们的初步数据表明 1) 用AAV-选择性且高效地体细胞敲除GUCY2D和Gucy2e(鼠同源物) CRISPR/Cas9 导致视网膜结构/功能随后丧失,表现为 retGC1 减少 分别在猕猴和小鼠中表达,2)“敲除+反式互补”方法(其中 与 Gucy2e gRNA 不识别的“硬化”Gucy2e 进行互补)可保留视网膜 小鼠中的功能,3) 基于 AAV-CRISPR/Cas9 的 GUCY2D 编辑在 R838S 转基因 (Tg) 中具有治疗作用 CORD6 的小鼠模型,以及 4) 通过定向进化鉴定的 Cas9 变体表现出等位基因特异性 GUCY2D(R838S)。我们将在这些成果的基础上实现以下目标。目标 1 将建立最优 两个 R838S CORD6 Tg 小鼠品系中基于 AAV-CRISPR/Cas9 的基因编辑的参数。我们将建立 最佳 AAV 衣壳/剂量、治疗持久性、治疗窗以及瞬时 Cas9 表达的可行性 系统。目标 2 将通过观察来评估基于 AAV-CRISPR/Cas9 的基因编辑在猕猴中的安全性/有效性 用于脱靶编辑并评估 AAV 载体插入和长期 Cas9 表达的潜在影响。 我们还将评估编辑效率的区域差异并进行剂量范围研究。目标3将 比较治疗 CORD6 的“敲除 + 反式互补”与“等位基因靶向”方法。最优的 来自 Aim 1 的 AAV 衣壳和 Cas9 表达系统将用于测试 GC2-/- 小鼠中的 KO + 互补。 等位基因靶向编辑将在携带 wt 和 R838S- 的人源化 R838S CORD6 小鼠中进行 含有 GUCY2D 的外显子 13。方法将包括一种新颖的、工程化的 Cas9,专门编辑 R838S 突变等位基因、包含与突变等位基因错配但不包含 wt 等位基因错配的 gRNA,或利用替代方案 在突变体中发现了 PAM 位点,但在 wt 等位基因中没有发现。成功的方法将在猕猴身上进行测试 效率/安全。我们的研究结果将确定治疗性 AAV 的最佳衣壳/剂量和治疗年龄 基于 CRISPR/Cas9 的体内 R838S GUCY2D 破坏。我们将建立安全概况和区域 AAV-CRISPR/Cas9 在具有基因组和临床相关性的物种中进行基因编辑的效率。在 此外,我们将确定允许 AAV-CRISPR/Cas9 临床应用的材料和方法 CORD6 以及其他显性遗传性视网膜疾病的疗法。

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 }}

Shannon Elizabeth Boye其他文献

Shannon Elizabeth Boye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('Shannon Elizabeth Boye', 18)}}的其他基金

DEVELOPMENT OF AAV-CRISPR/CAS9-BASED THERAPIES FOR CONE ROD DYSTROPHY
基于 AAV-CRISPR/CAS9 的锥杆营养不良疗法的开发
  • 批准号:
    10198928
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Engineering AAV for safe and efficient gene delivery to the human retina
设计 AAV 以将基因安全有效地传递到人类视网膜
  • 批准号:
    10413116
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Developing efficient AAV vectors for photoreceptor targeting via the vitreous
开发有效的 AAV 载体,用于通过玻璃体靶向光感受器
  • 批准号:
    8670191
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Engineering AAV for safe and efficient gene delivery to the human retina
设计 AAV 以将基因安全有效地传递到人类视网膜
  • 批准号:
    9816421
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Developing efficient AAV vectors for photoreceptor targeting via the vitreous
开发有效的 AAV 载体,用于通过玻璃体靶向光感受器
  • 批准号:
    9275995
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Engineering AAV for safe and efficient gene delivery to the human retina
设计 AAV 以将基因安全有效地传递到人类视网膜
  • 批准号:
    10004652
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Engineering AAV for safe and efficient gene delivery to the human retina
设计 AAV 以将基因安全有效地传递到人类视网膜
  • 批准号:
    10630097
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
Engineering AAV for safe and efficient gene delivery to the human retina
设计 AAV 以将基因安全有效地传递到人类视网膜
  • 批准号:
    10222690
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

PROTEMO: Emotional Dynamics Of Protective Policies In An Age Of Insecurity
PROTEMO:不安全时代保护政​​策的情绪动态
  • 批准号:
    10108433
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    EU-Funded
The role of dietary and blood proteins in the prevention and development of major age-related diseases
膳食和血液蛋白在预防和发展主要与年龄相关的疾病中的作用
  • 批准号:
    MR/X032809/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Fellowship
Atomic Anxiety in the New Nuclear Age: How Can Arms Control and Disarmament Reduce the Risk of Nuclear War?
新核时代的原子焦虑:军控与裁军如何降低核战争风险?
  • 批准号:
    MR/X034690/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Fellowship
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Doctoral Dissertation Research: Effects of age of acquisition in emerging sign languages
博士论文研究:新兴手语习得年龄的影响
  • 批准号:
    2335955
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The economics of (mis)information in the age of social media
社交媒体时代(错误)信息的经济学
  • 批准号:
    DP240103257
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
How age & sex impact the transcriptional control of mammalian muscle growth
你多大
  • 批准号:
    DP240100408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Supporting teachers and teaching in the age of Artificial Intelligence
支持人工智能时代的教师和教学
  • 批准号:
    DP240100111
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Enhancing Wahkohtowin (Kinship beyond the immediate family) Community-based models of care to reach and support Indigenous and racialized women of reproductive age and pregnant women in Canada for the prevention of congenital syphilis
加强 Wahkohtowin(直系亲属以外的亲属关系)以社区为基础的护理模式,以接触和支持加拿大的土著和种族育龄妇女以及孕妇,预防先天梅毒
  • 批准号:
    502786
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 52.11万
  • 项目类别:
    Directed Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了