Descrizione del progetto
Le ricombinasi tirosiniche come strumenti avanzati per l’editing del genoma
Per garantire la sicurezza e l’efficacia, le terapie geniche devono spesso integrare un ampio carico di DNA terapeutico in punti precisi del genoma. In questo caso, gli strumenti di editing del DNA come la tecnologia CRISPR sono limitati da meccanismi basati sulle nucleasi e non possono gestire adeguatamente inserzioni di DNA di grandi dimensioni. Le ricombinasi tirosiniche, invece, possono riorganizzare grandi segmenti di DNA senza meccanismi basati sulle nucleasi. Non esiste però alcuna soluzione per riprogrammare in modo razionale le specificità del loro DNA per legare bersagli di DNA non nativi. Il progetto EditYR, finanziato dal CER, si propone di realizzare una piattaforma di tirosina ricombinasi programmabile razionalmente, che consenta l’integrazione efficiente di un carico di DNA di grandi dimensioni in posizioni precise del genoma. La soluzione estenderà le capacità di ingegneria delle ricombinasi sfruttando i progressi recenti nella sintesi e nel sequenziamento del DNA su larga scala, nonché nel campo della bioinformatica e della progettazione di proteine.
Obiettivo
Gene therapies aim to cure genetic diseases by modifying the DNA blueprint. An ideal gene therapy should be durable, safe, and efficient, which often requires integration of large therapeutic DNA cargo at precise genomic locations. Advanced DNA editors with programmable specificities, such as the CRISPR technology, are limited by the nuclease-based mechanism and poor efficiency of large DNA insertions. Increased efficiency, specificity and precision of large edits are required to address a broad therapeutic space.
Tyrosine recombinases (YRs) efficiently rearrange large DNA segments without the pitfalls of nuclease-based editors, but with an important caveat – rational reprogramming of their specificities for binding non-native DNA targets is an unsolved problem. EditYR ambitiously aims to develop a rationally programmable tyrosine recombinase platform for efficient integration of large DNA cargo into precise genomic locations. EditYR will expand recombinase engineering capabilities by exploiting the recent advances in large scale DNA synthesis and sequencing coupled with bioinformatics and innovative protein design. Objective 1 will engineer tyrosine recombinase DNA specificities and extract a comprehensive DNA recognition code. Objective 2 will modify their oligomerization properties to enable binding non-palindromic targets, allowing targeting any desired nucleotide sequence. Objective 3 will investigate requirements for irreversible recombination to maximize integration efficiencies and unlock the full therapeutic potential of these enzymes. Finally, Objective 4 will validate engineered enzymes by identification of targetable sequences in therapeutically relevant genomic regions and integration of therapeutic DNA cargo in various human cell types for different disease cases.EditYR will establish tyrosine recombinases as advanced tools for genome editing, creating a DNA editing technology that will elevate the capabilities of gene therapies to unprecedented levels
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- scienze naturaliscienze biologichegeneticaDNA
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
1000 Ljubljana
Slovenia