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Inhibiting BAF to Improve Gene Delivery

Projektbeschreibung

Neue Option für besseren Gentransfer

Für Gentherapie und Genomeditierung müssen Nukleinsäuren in die Zellen transportiert werden. Aber auf Zellebene gibt es viele Engstellen, die die Effektivität des Transfers einschränken, zum Beispiel endosomale Sequestrierung oder schlechte Kerntranslokation. Die eingeführten Nukleinsäuren werden aber am stärksten von Membrankäfigen abgehalten, die sich bilden, nachdem das BAF-Protein (Barrier-to-autointegration Factor) sie erkannt hat. Ein Forschungsteam des EU-finanzierten Projekts IBAF wird sich dieses Problems annehmen und durch vorübergehende Suppression des BAF die Verfügbarkeit und Mobilität transfizierter DNA im Zytosol steigern. Mit den Projektergebnissen wird der Kenntnisstand über diesen unerforschten DNA-Rückhaltemechanismus erweitert und es werden Transfektionsverstärker vorgestellt, die bestehende Plattformen für Gentransfers verbessern können.

Ziel

Safe and efficient delivery of nucleic acids to tissues and cells is a shared challenge in the clinical translation of gene therapy and gene editing. At the intracellular level, DNA delivery is hindered by endo/lysosomal sequestration, inefficient transport into the nucleus and a retention mechanism mediated by the barrier-to-autointegration factor (BAF) protein that detects, clusters and locks away intruding double-stranded DNA in membrane cages. The first two of these intracellular obstacles are well-known bottlenecks and are being addressed by many laboratories. However, preliminary in vitro data suggest the detrimental impact of BAF’s mechanism on transgene expression is underestimated. We hypothesize that transiently suppressing BAF or one of its regulating factors will increase the cytosolic availability and mobility of transfected DNA, facilitating its transport to the nucleus and ultimately boosting transfection efficiency. We will tackle this rather uninvestigated mechanism through two parallel strategies: i) identifying novel small-molecule inhibitors of BAF or its regulators via high-throughput screening of chemical libraries, and ii) producing a recombinant kinase that phosphorylates BAF in situ and thus supresses its DNA-clustering function. The BAF suppressors will be co-delivered to cells with rationally-designed nucleoprotein nanoparticles consisting of a reporter plasmid and a dual-function fusion protein to facilitate endocytosis and endosomal escape. The combined transfection-enhancing effect of the BAF suppressors and the nanoparticles will be extensively characterized in vitro, and in vivo proof-of-concept will be obtained in mice. Besides expanding our fundamental knowledge on this unexplored DNA retention mechanism, the project will provide powerful transfection enhancers that can boost already-existing gene delivery platforms (viral and non-viral), so that these can reach their full potential for gene therapy and gene-editing applications.

Wissenschaftliches Gebiet

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.

Finanzierungsplan

ERC-ADG - Advanced Grant

Gastgebende Einrichtung

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Netto-EU-Beitrag
€ 2 390 625,00
Adresse
Raemistrasse 101
8092 Zuerich
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 390 625,00

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