Opis projektu
Postępy w genetycznej modyfikacji ex vivo krwiotwórczych komórek macierzystych
Krwiotwórcze komórki macierzyste (ang. haematopoietic stem cell, HSC) są komórkami multipotencjalnymi, które mogą różnicować się do dowolnej linii hematopoetycznej. Jednak z uwagi na fakt, że komórek tych nie można wyizolować w sposób prospektywny, metody terapii genowej opierają się na populacji komórek wzbogaconych w HSC. W celu znalezienia rozwiązania tego problemu zespół projektu X-PAND, finansowanego przez Europejską Radę ds. Innowacji, zaproponował stworzenie platformy do badań metodą ex vivo, przeznaczonej do hodowli, ekspansji i inżynierii genetycznej krwiotwórczych komórek macierzystych. Ta nowa metoda ma się cechować wysoką wydajnością i szybkim czasem uzyskiwania wyników, co umożliwi optymalizację protokołów terapii genowej bez konieczności przeprowadzania pracochłonnych doświadczeń wymagających wykonywania przeszczepów in vivo u myszy. W swojej pracy naukowcy skupią się na dziedzicznych zespołach niewydolności szpiku kostnego i nowotworach, z tym że docelowo chcieliby, aby ich metoda znalazła zastosowanie także w przypadku innych chorób i zapewniała skuteczność terapii genowych.
Cel
Hematopoietic stem cells (HSC) are an elusive cell type, whose presence can only be inferred retrospectively, from the outcome of time-consuming transplantation experiments. Since current state-of-the-art does not allow prospective HSC identification, today’s cell and gene therapy technology has been mostly optimized on surrogate progenitor cells, which differ biologically from HSC. The technological breakthrough of this proposal is to capture HSC in the ex vivo culture, achieved by a combination of innovative expansion conditions, iterative cell sorting and multiomics single cell profiling. Rapid, quantitative and qualitative in vitro HSC assessment predictive of in vivo function may become a sustainable alternative to mouse xenotransplantation experiments. Applied to a state-of-the-art toolbox of genetic engineering technologies including clinically-proven lentiviral vectors as well as established and emerging targeted genome editing approaches, our in vitro HSC readout sets new standards in terms of throughput and turnaround time, allowing to efficiently test a multitude of HSC engineering conditions and tailor the most suitable technological approach to a specific disease or therapeutic application. This new precision-based approach to ex vivo HSC gene therapy will be applied to inherited bone marrow failure syndromes and cancer as paradigmatic examples where gene therapy may be used to correct a cell-intrinsic genetic defect or turn hematopoietic progeny into therapeutic vehicles provided with novel functions. Bringing together experts in cutting-edge gene editing technologies, ex vivo HSC manipulation, assessment of HSC responses to genetic engineering and bioinformatics analysis & integration of multi-dimensional single cell data will maximize the chances of delivering safer and more effective next-generation HSC-based gene therapy products, extending the reach of gene therapy to new disease contexts and making the outcome after gene therapy more predictable.
Dziedzina nauki
- medical and health sciencesmedical biotechnologygenetic engineeringgene therapy
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologiesstem cells
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- medical and health sciencesclinical medicinetransplantation
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-EIC-2021-PATHFINDERCHALLENGES-01
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsKoordynator
20132 Milano
Włochy