Genoom en transcriptoom editing met CRISPR/Cas als precisie therapie voor de ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 2L.

Patiënten met de ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT) hebben een erfelijke motorische en sensorische neuropathie met een lengte-afhankelijke degeneratie van hun perifere zenuwen als gevolg. De meeste patiënten hebben een duplicatie op chromosoom 17, wat resulteert in een hogere expressie van het perifere myeline proteïne 22 (PMP22). Pogingen tot het reduceren van PMP22 expressie hebben geleid tot de recente ontwikkeling van een therapie. Echter, het hoge aantal zeldzame mutaties in meer dan 90 verschillende genen bemoeilijkt de ontwikkeling van effectieve therapeutische strategieën voor een aanzienlijke groep CMT-patiënten. In dit TOP-project willen we gebruik maken van de CRISPR/Cas-technologie om selectief een mutant transcript te elimineren of zelfs te corrigeren. Als "proof-of-concept" zullen we deze technologie richten op een dominante missense mutatie in het "small heat shock protein" HSPB8. Deze mutatie veroorzaakt een axonaal subtype van CMT. Resultaten uit eerder onderzoek toonden aan dat een volledige deletie van dit gen in een muismodel enkel geassocieerd is met milde (subklinische) symptomen. Dit verschaft een therapeutisch venster waar specifieke eliminatie van het mutant allel kan leiden tot verbetering van het fenotype. We zullen een "proof-of-principle" uitvoeren door CRISPR/Cas9 te introduceren via het adeno-geassocieerd virus (AAV) om selectief het mutant allel in vivo te inactiveren. Vervolgens zullen we onderzoeken of dezelfde specificiteit kan verkregen worden met CRISPR/Cas13b die RNA-moleculen selectief kan afbreken en daardoor het risico op het introduceren van permanente "off-target" effecten kan voorkomen. Vervolgens zullen we met Cas13b gekoppelde "base editors" onderzoeken of men de mutant transcripten kan herstellen tot het wild type allel. Deze in vivo muisexperimenten zullen worden aangevuld met onderzoek in motorneuronen, die bekomen werden door middel van differentiatie van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's), afkomstig van patiënten cellen. Met deze geavanceerde genoom- en transcriptoom editing willen we het potentieel van deze methode onderzoeken voor patiënten met perifere neuropathieën die niet met de huidige geneesmiddelen kunnen worden behandeld.

Trefwoorden:BASE EDITING THERAPIE, TRANSLATIONEEL ONDERZOEK, ZIEKTE VAN CHARCOT-MARIE-TOOTH

Disciplines:Nucleïnezuren, Genoomstructuur en -regulatie, Neurologische en neuromusculaire ziekten