Entwicklung eines gentherapeutischen Ansatzes zur Behandlung von Makuladegenerationen aufgrund von Mutationen im hBEST1 Gen

Antragsteller/in: Prof. Dr. med. Birgit Lorenz, Dr. rer. medic. Markus Preising und Dr. Dr. med. vet. Knut Stieger, Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Justus-Liebig Universität Gießen
Fördersumme: 1.500 €
Jahr: 2010

Zusammenfassung
M. Best (VMD2) ist eine autosomal dominant vererbte juvenile vitelliforme Makuladegeneration, die sich durch charakteristische Ablagerungen in der Makula auszeichnet. Der M. Best wird durch Mutationen im hBEST1 Gen verursacht. Genträger können klinisch unauffällig bleiben (reduzierte Penetranz), was z.T. mit der Mutation korreliert. Spielarten der hBEST1 Mutationen sind die autosomal dominante Vitreoretinochoroidopathie (ADVIRC) und die autosomal rezessive Bestrophinopathie (ARB).

Das Genprodukt des hBEST1 kodiert für eine regulatorische Untereinheit eines Chloridionen-Kanals. Ionenkanäle sind multimere Proteinkomplexe, deren Integrität notwendig für ihre Funktion ist. In diesem Zusammenhang sind alle missense Mutationen potentiell als pathologisch einzustufen, da sie die Interaktion der hBEST1 Untereinheiten mit den kanalbildenden Untereinheiten stören. Die klinischen Daten zur autosomal rezessiven Bestrophinopathie, die als Folge eines vollständigen Funktionsverlustes des hBEST1 gesehen wird, stützen diese Einschätzung.

Ziel des Projektes
1. Die Wirkmechanismen der VMD2, ADVIRC, und ARB Mutationen sind bislang nicht ausreichend beschrieben. Untersuchungen an hBEST1 Mutationen auf ihr pathogenes Potenzial sind daher notwendig. Bei VMD2 sind die Überprüfung der Interaktionen zwischen den hBEST1 Monomeren mit dem Chloridionenkanal sowie ihre Lokalisation in den Zellmembranen das Ziel der Untersuchungen. Bei ADVIRC- und ARB-Mutationen sind Art und Menge der mRNA kritische Faktoren und sollen daher näher untersucht werden. Die Definition der Effekte der Mutationen ist notwendig, um die Phänotypen besser zu verstehen und um geeignete Gentherapieansätze zu entwickeln. Das Prüfverfahren kann im Weiteren zur Beurteilung neu identifizierter Mutationen eingesetzt werden.

2. Mutationen, die kein Genprodukt erzeugen, sind für eine Gentherapie leichter zugänglich. Hier kann theoretisch eine Gen-Additionstherapie die Progression der Erkrankung aufhalten. Daher ist das Fernziel die Entwicklung viraler Vektoren, die in der Lage sind, hBEST1 in RPE-Zellen zu exprimieren.

3. Mutationen mit dominant negativer Wirkung stören das Kanalgefüge durch ihre Anwesenheit. Eine erfolgreiche Gentherapie dieser Mutationen setzt voraus, dass die mutierten Genprodukte entfernt werden. Dazu sollen virale Vektoren entwickelt werden, die spezifische siRNA-Moleküle exprimieren, um die mRNA der dominanten Mutationen des hBEST1 zu inaktivieren. Danach soll mit den viralen Vektoren aus Projektziel 2 die Genfunktion wieder hergestellt werden. Die Erfolgskontrolle erfolgt über das in Projektziel 1 eingesetzte Prüfverfahren.

Die Projektziele dieses Antrags sind darauf ausgerichtet, die Grundlagen für eine gentherapeutische Anwendung in Tiermodellen und anschließend beim Menschen zu schaffen. Dazu sollen die hier entwickelten Vektoren nach erfolgreichen in vitro Tests zunächst in transgenen Mausmodellen und anschließend in natürlich vorkommenden Großtiermodellen (Hund) eingesetzt werden, um so die Anwendung beim Menschen vorzubereiten.

Kontakt
Prof. Dr. med. Birgit Lorenz, Direktorin der Klinik
Dr. rer. medic. Markus Preising, Dipl.-Biol., Leiter des Labors für molekulare Ophthalmologie
Dr. Dr. med. vet. Knut Stieger, Projektleiter Gentherapie
Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Justus-Liebig Universität Giessen, Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH, Standort Gießen
Friedrichstrasse 18
35392 Gießen