TR2021022284A2 - Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi. - Google Patents

Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi.

Info

Publication number
TR2021022284A2
TR2021022284A2 TR2021/022284A TR2021022284A TR2021022284A2 TR 2021022284 A2 TR2021022284 A2 TR 2021022284A2 TR 2021/022284 A TR2021/022284 A TR 2021/022284A TR 2021022284 A TR2021022284 A TR 2021022284A TR 2021022284 A2 TR2021022284 A2 TR 2021022284A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
crispr
mutations
rdh12
pegrna
sequences
Prior art date
Application number
TR2021/022284A
Other languages
English (en)
Inventor
Akgül Görkem
Dostcan Akyar Ali̇
Yolver Batuhan
Taştan Ci̇han
Original Assignee
T C Ueskuedar Ueniversitesi
Tc Üsküdar Üni̇versi̇tesi̇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by T C Ueskuedar Ueniversitesi, Tc Üsküdar Üni̇versi̇tesi̇ filed Critical T C Ueskuedar Ueniversitesi
Priority to TR2021/022284A priority Critical patent/TR2021022284A2/tr
Publication of TR2021022284A2 publication Critical patent/TR2021022284A2/tr
Priority to PCT/TR2022/051691 priority patent/WO2023129095A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/102Mutagenizing nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • C12N15/1137Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/20Type of nucleic acid involving clustered regularly interspaced short palindromic repeats [CRISPRs]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/35Nature of the modification
    • C12N2310/351Conjugate
    • C12N2310/3519Fusion with another nucleic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/34Allele or polymorphism specific uses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/15011Lentivirus, not HIV, e.g. FIV, SIV
    • C12N2740/15041Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2740/15043Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/16011Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16041Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2740/16043Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/008Vector systems having a special element relevant for transcription cell type or tissue specific enhancer/promoter combination

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Buluş, Retinitis Pigmentosa (RP) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere, retinol dehidrojenaz 12 (RDH12) geni üzerinde bulunan C146T/A ve 778delG mutasyonları başta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastalığındaki patojenik mutasyonların düzeltilmesi için birincil düzenleme kılavuz RNA (pegRNA) dizileri, CRISPR-PE (Düzenli Aralıklarla Bölünmüş Palindromik Tekrar Kümeleri-Birincil Düzenleme) sistemi ve bahsi geçen pegRNA dizilerinin, CRISPR-PE sistemine entegre edilerek nöral lentivirüs ile hedef bölgeye aktarılması ve mutasyonların düzeltilmesi yöntemi ile ilgilidir. Buluş ile Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanılmak üzere, indel mutasyon riski düşük, üreme hızı yüksek ve genom entegrasyonu yapabilme özelliğine sahip, RDH12 geni üzerinde bulunan C146T/A ve 778delG mutasyonları başta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastalığındaki RDH12 geni üzerindeki patojenik mutasyonların düzeltilmesini sağlayan pegRNA dizileri ve bu dizileri içeren CRISPR-PE sistemi ve lentiviral vektör sağlanmaktadır.

Description

TARIFNAME RETINITIS PIGMENTOSA (RP) HASTALIGININ TEDAVISINDE KULLANILMAK ÜZERE RETINOL DEHIDROJENAZ 12 (RDH12) GEN MUTASYONLARINA YÖNELIK CRISPR-PE SISTEMI Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Alan Bulus, Retinitis Pigmentosa (RP) hastaliginin tedavisinde kullanilmak üzere, retinol dehidrojenaz 12 (RDH12) geni üzerinde bulunan C'l46T/A ve 778delG mutasyonlari basta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastaligindaki patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için birincil düzenleme kilavuz RNA (pegRNA) dizileri, CRISPR-PE (Düzenli Araliklarla Bölünmüs Palindromik Tekrar Kümeleri-Birincil Düzenleme) sistemi ve bahsi geçen pegRNA dizilerinin, CRlSPR-PE sistemine entegre edilerek nöral Ientivirüs ile hedef bölgeye aktarilmasi ve mutasyonlarin düzeltilmesi yöntemi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Retinitis Pigmentosa (RP) gözün arkasini kaplayan ve isiga duyarli olan retinadaki hücrelerin kademeli dejenerasyonu ve siyah pigmentasyon ile karakterize edilen, kronik kalitsal bir göz hastaligidir. RP hem homozigot hem de heterozigot mutasyonlardan kaynaklanabilir. Örnegi RP, otozomal dominant RP (adRP), otozomal resesif RP (arRP) veya X'e bagli RP (X-LRP) gibi çesitli formlarda bulunabilir. RP için tedavi seçenekleri sinirli olmakla birlikte mevcut teknikte RP ilerlemesini durdurabilecek veya tersine çevirebilecek onaylanmis bir tedavi mevcut degildir. Retinitis Pigmentosa'nin retinol dehidrojenaz 12 (RDH12) geni ile iliskili oldugu bilinmektedir. RDH12 kisa zincirli dehidrojenaz/redüktaz enzim ailesinin bir üyesidir. RDH12 ile iliskili hastaliklar arasinda Leber Konjenital Amaurosis 13 ve Retinitis Pigmentosa yer almaktadir. RDH12 retinada, fotoreseptör hücrelerinin isik tepkisi için gerekli olan görsel döngü aktivitesi tarafindan üretilen toksik retinaldehitlerin azaltilmasinda kritik bir rol oynar. RDH12 eksikligi olan bireyler hem çubuklari hem de konileri etkileyen yaygin retina dejenerasyonu sergiler. RP hastaliginin, RDH12 geni üzerinde bulunan Cl46T/A ve 778delG mutasyonlari basta olmak üzere birçok patojenik mutasyon sebebiyle ortaya çiktigi bilinmektedir. Günümüzde RP tedavisi gelistirilmesi için kullanilan teknolojilerinden birisi CRISPR'dir. Birçok genetik hastalik ve istenmeyen özellik gibi RP de, genomik DNA'daki baz çifti degisikliklerinden kaynaklanmaktadir. CRlSPR-Cas tabanli teknolojilerin en yeni uygulamasi olan baz düzenleme (BE), çift sarmalli bir DNA kirilmasina (DSB) neden olmadan dogrudan hücre DNA'sinda nokta mutasyonlari olusturabilmektedir. Simdiye kadar sitozin baz düzenleyicileri (CBE'Ier) ve adenin baz düzenleyicileri (ABE`Ier) olmak üzere iki sinif DNA baz düzenleyicisi tanimlanmistir. Son zamanlarda, hassas genom düzenlemesi için çesitli genomik degisikliklerin çift zincirli kirilmalar (DSB'ler) veya donör sablonlari gerektirmeden dogrudan hedef bölgelere aktarilmasini saglayan yeni bir CRISPR tabanli strateji, birincil düzenleme (PE) sistemi, gelistirilmistir. Birincil düzenleme (PE), CRISPR-tabanli-düzenleme sistemini birçok mutasyon çesidiyle genisletmistir ve bu yaklasim, iki temel bileseni içermektedir. Birincisi, ters transkriptaza kaynasmis katalitik olarak bozulmus bir Casg nikaz; ikincisi ise hedef bölgeyi belirten ve ayrica ters transkripsiyon (RT) için bir sablon görevi gören çok islevli bir birincil düzenleme kilavuz RNA'sidir (pegRNA). pegRNA'Iar standart tek kilavuz RNA'lara (sgRNA'lar) benzemektedir, ancak ek olarak 3' ucunda özellestirilebilir bir uzantiya sahiptir. 3' uzantisi, istenen düzenlemeyi kodlayan bir RT sablonundan ve RT reaksiyonu 2'yi baslatmak için hedef genomik bölgeye baglanan (annealing) bir primer baglanma bölgesinden (PBS) olusmaktadir. Önceki teknikte Retinitis Pigmentosa ve Leber Konjenital Amarozu ile iliskili RDH12 gen mutasyonlarina yönelik tedavi çalismalari sinirli kalmistir. Genelde çalismalarda kullanilan gen düzenleme yöntemi CRlSPR-CA89 içerikli olup, genlerin AAV2/8 heterovektörleri ile aktarimini içermektedir. Gerek CRlSPR- CASQ'un hedef disi (genom üzerinde hedeflenen bölge disina istenmeyen müdahele) skorunun yüksek olmasi, gerekse AAV vektörlerinin genom entegrasyonunda pasif olusu tedavi harcamalarinin siklasmasina neden olmaktadir. Ayrica CRlSPR-CA89 ve AAV2/8 heterovektörleri mevcut tedavi denemelerinin etkinlik oranini düsürmektedir. CRISPR-PE sisteminin klasik CASQ-HDR tabanli tedavi stratejilerine göre indel mutasyon riskini 270 kat düsürdügü bilinmektedir [1]. Ayrica DNA zincir kirilimi yapmaksizin 4 farkli geçis (nokta) mutasyonunu düzelten CRISPR-BE teknolojisinin aksine, CRlSPR-PE stratejisi 12 farkli geçis (nokta) mutasyonunu hassas bir sekilde düzenlemekte [2] ve böylelikle CRISPR-PE diger bahsedilen gen düzenleme stratejilerine göre daha efektif bir görünüm saglamaktadir. CRISPR sistemlerinin iletilmesinde kullanilan viral genellikle AAV tabanlidir. Bu durum tedavi stratejisinin uzun süreli olmamasina ve etki süresinin kisalmasina neden olmaktadir. CRISPR sistemlerinin iletilmesinde kullanilan bir diger seçenek olan lentivirüsler (LV) ise genom entegrasyonu yapabilme özelligi ve üreme hizinin yüksek olmasi bakimindan tedavinin sürekliligini arttirmaktadir.LV vektörler, bölünmeyen hücreleri enfekte edebilen ve tipik olarak yüksek viral titreler üretebilen retroviral vektörlerdir. Bu nedenle lentivirüsler gen aktariminda kullanilan en etkili ajanlardan biri olarak kabul edilmektedir. AAV"Ier ise ekspresyon kasetinin boyutunu maksimum 4,5 kb ile sinirlayan büyük bir dezavantaji da beraberinde getirirken, bir lentiviral vektör 10 kb'lik bir insert tasiyabilmektedir. Önceki teknikte yer alan CA3130515A1 patent basvurusunda RHO ile iliskili retinitis pigmentosa, örnegin otozomal dominant retinitis pigmentosa (adRP) tedavisi için CRISPR/RNA bazli nükleaz ile ilgili kompozisyonlar ve yöntemler açiklanmaktadir. Burada RHO geninin hedef dizisine baglanan kilavuz RNA (gRNA) molekülünden bahsedilmektedir. Bir diger önceki teknik dokümani olan Retinitis Pigmentosa (RP) hastaliginin tedavisi için malzemeler ve yöntemler açiklamaktadir. Ancak önceki teknikte yer alan dokümanlar, hedefledikleri gen bölgeleri ve kullanilan sistemler açisindan Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanim için yetersiz kalmaktadir. Önceki teknikte yer alan, Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanilmak üzere gelistirilen CRlSPR sistemlerinin patojenik mutasyonlarin düzeltilmesinde yetersiz kalmasi, indel mutasyon riskini artirmasi, genom üzerinde hedeflenen bölge disinda istenmeyen mutasyonlara sebep olma riskinin yüksek olmasi, gen iletiminde AAV aktarimini içermesi ve AAV vektörlerinin genom entegrasyonunda pasif olmasi dolayisiyla; Retinitis Pigmentosa'ya özgü patojenik mutasyonlarin düzeltilmesini saglayan, indel mutasyon riski düsük, üreme hizi yüksek ve genom entegrasyonu yapabilme özelligine sahip, Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanilmak üzere CRISPR sistemlerinin gelistirilmesi ihtiyaci bulunmaktadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bulusta, Retinitis Pigmentosa hastaliginin tedavisinde kullanilmak üzere, retinol dehidrojenaz 12 (RDH12) geni üzerindeki patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için birincil düzenleme kilavuz RNA (pegRNA) dizileri, CRISPR-PE (Düzenli Araliklarla Bölünmüs Palindromik Tekrar Kümeleri-Birincil Düzenleme) sistemi ve bahsi geçen pegRNA dizilerinin, CRlSPR-PE sistemine entegre edilerek nöral açiklanmaktadir. Bulusun ilk amaci, Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanilmak üzere RDH12 geninde gerçeklesen patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için pegRNA dizilimlerinin saglanmasidir. Bulusta RDH12 geni üzerinde bulunan C146T/A ve 778deIG mutasyonlari basta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastaligindaki patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için pegRNA dizileri tasarlanmaktadir. Ardindan, bu pegRNA dizilerinin, CRISPR-PE sistemine entegre edilerek nöral saglanmaktadir. Mutant RDH12 spesifik pegRNAilar CRISPR enziminin kesecegi bölgeyi tanimasini saglamakta; fotoreseptör ve nöron spesifik promotor dizileri ise trankripsiyonun (mRNA üretiminin) basladigi nükleotit dizileri olup, CRISPR sisteminin hedeflenen gende transkripsiyonun baslamasini saglamaktadir. Bulus kapsaminda açiklana her bir pegRNA, karsiligi olan RDH12 geninin patojenik mutasyonlarina spesifik olup, ilgili pozisyondaki mutasyonlardan birine veya birkaçina sahip olan retinitis pigmentosa hastalarinin kisiye özel genetik tedavisinde kullanilmaktadir. Bulusun diger amaci, Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanilmak üzere indel mutasyon riski düsük, üreme hizi yüksek ve genom entegrasyonu yapabilme özelligine sahip CRISPR sistemlerinin saglanmasidir. Bulusta kullanilan üreme hizi yüksek nöral lentivirüs ile RDH12 hedef bölgesine patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için CRISPR-PE kodlayan sistemin ilgili gen bölgesine aktarilmasi saglanmaktadir. Bulus kapsaminda kullanilan fotoreseptör spesifik nöral fotoreseptör hücrelerin genomuna entegrasyonunu ve genetik düzenleme sürecinin baslamasini saglamaktadir. Bulus ile Retinitis Pigmentosa tedavisinde kullanilmak üzere, indel mutasyon riski düsük, üreme hizi yüksek ve genom entegrasyonu yapabilme özelligine sahip, RDH12 geni üzerinde bulunan C'l46T/A ve 778delG mutasyonlari basta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastaligindaki RDH12 geni üzerindeki patojenik mutasyonlarin düzeltilmesini saglayan pegRNA dizileri ve bu dizileri içeren CRISPR-PE sistemi ve Ientiviral vektör saglanmaktadir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bulus, Retinitis Pigmentosa hastaliginin tedavisinde kullanilmak üzere, retinol dehidrojenaz 12 (RDH12) geni üzerinde bulunan C'i46T/A ve 778deIG mutasyonlari basta olmak üzere Retinitis Pigmentosa hastaligindaki patojenik mutasyonlarin düzeltilmesi için birincil düzenleme kilavuz RNA (pegRNA) dizileri, CRISPR-PE (Düzenli Araliklarla Bölünmüs Palindromik Tekrar Kümeleri-Birincil Düzenleme) sistemi ve bahsi geçen pegRNA dizilerinin, CRISPR-PE sistemine entegre edilerek nöral lentivirüs ile hedef bölgeye aktarilmasi ve mutasyonlarin düzeltilmesi yöntemi ile ilgilidir. Bulusa konu CRlSPR-PE sisteminin elde edilmesi için öncelikle RDH12 geninde gerçeklesen patojenik mutasyonlari düzenlemek/tamir etmek üzere pegRNA tasarimlari yapilmis, ardindan RDH12 spesifik CRlSPR-PE bilesenleri bir araya getirilerek vektör elde edilmistir. Sonrasinda RDH12 spesifik CRISPR-PE sistemini kodlayan nöral lentivirüslerin üretimi yapilmis, ex-vivo ve in-vivo CRISPR-PE pozitif nöral Ientivirüsle ile transdüksiyonu gerçeklestirilmistir. RDH12 geninde gerçeklesen patojenik mutasyonlari düzeltmek/tamir etmek üzere pegRNA tasarimi yapilmasi için ilk önce peng yazilimi kullanilmis ve 51 adet pegRNA tasarlanmistir. Söz konusu pegRNA dizilimleri dizi listesinde sunulmakta olup, bu pegRNA'Iar CRlSPR enzimine rehberlik etmekte önemli rol oynamakta ve mutasyona özgü olmaktadir. Seçilen bu mutasyonlar patojenik mutasyonlardir ve CIinVar (NCBI) veri tabanindan elde edilmistir. Bu patojenik mutasyonlarindan seçilen en az bir mutasyondur. Üretilen her bir pegRNA Tablo 1'de karsilik gelen RDH12 geninin patojenik mutasyonlarina (ClinVar) spesifik olup, bu mutasyonlardan birine veya birkaçina sahip olan retinitis pigmentosa hastalarinin kisiye özel genetik tedavisinde kullanilmak üzere tasarlanmistir. Bir pegRNA ile ayni pozisyonda meydan gelmis birden fazla mutasyon tamir edilebilmekte ve bir vektör içerisinde yalnizca bir pegRNA bulunmaktadir. Bulusta bahsi geçen dogal (wt) RDH12 için erisim numarasi: KR, transkripsiyon numarasi: NM_152443.3'dür. Bulusta kullanilan birincil düzenleme (PE) sistemi, çift sarmalli DNA kirilmalari (DSB'Ier) veya donör DNA'si olmadan genomik düzenlemeleri saglayabilen bir teknolojidir. pegRNA'Iar ayni anda hem kilavuz hem de düzenleme sablonu dizilerini kodlamaktadir. Bulus kapsamindaki 51 adet pegRNA, nCasQ'u hedef dizisine yönlendiren hedef bölgelere tamamlayici pegRNA dizisi, istenen dizi degisiklikIerini/düzenlemeleri kodlayan bir ters transkriptaz (RT) dizisi, RT reaksiyonu 2'yi baslatmak için hedef genomik bölgeye baglanan (annealing) bir primer baglanma dizisi (PBS) ve Cas-baglanmasi için gerekli bir sgRNA iskele dizisinden olusmaktadir. Bulustaki mutant RDH12 spesifik pegRNA'lar CRlSPR enziminin kesecegi bölgeyi tanimasini ve istenilen mutasyon düzeltilmesinin/tamirinin yapilmasini saglamaktadir. Tasarlanmis olan pegRNA dizileri hedeflendikleri mutasyona özgüdür. pegRNAllarin hedef aldigi mutasyon çesitleri mutasyon isimlerinde belirtildigi üzere duplikasyon, delesyon ve baz degisim mutasyonu gibi çesitlere ayrilmaktadir. Teknik olarak duplikasyonda çiftlenen nükleotitin biri silinirken delesyonda silinmis olan bazin yeniden dogru Iokasyona konuslandirilmasi esasina dayanmaktadir. Baz degisim modifikasyonunda ise yanlis pozisyonda bulunan bazin yerine dogru bazin konmasi prensibi islemektedir. pegRNA tablosunda küçük harflerle belirtilen bazlar o pegRNA ya ait hedef bölgeyi göstermektedir. pegRNA tablosunda dizilere karsilik gelen mutasyon adlandirmasindaki sayilar 0 mutasyonun gerçeklestigi Iokasyonu belirtmektedir. Örnegin; 778delG mutasyonunda 778. nükleotitte G (Guanin) bazinin delesyona ugradigi görülmektedir. 778delG mutasyonuna spesifik olarak tasarlanan pegRNA ile CRISPR-PE sistemi kullanilarak silinen G bazi 778. Pozisyona tekrar eklenmektedir. cDNA.146. T-›C, CDNA.146. A-›C ve CDNA.778. G baz ekleme modifikasyonlari (SEK ID NO:48-51) ve diger mutasyonlar için tasarlanmis pegRNA dizileri (SEK lD NO:1-47) dizi listesinde ve Tablo 1"de sunulmaktadir. modifikasyonlari ve diger mutasyonlar için tasarlanmis pegRNA dizileri (Dizi numarasi/SEK lD NO:1-51). Mutasyon ve SgRNA PegRNA (sgRNA dizisi, Hedef Bölgeye Reverse Transkriptaz dizisi, Uzaklik Dizi numarasi (SEK ID Primer Baglanma dizisi, NO:) sgRNA iskele dizisi) Dizi numarasi (SEK ID NO:) C63_66del 52 1 125TC 53 2 1380T 54 3 14BGA 54 4 149GA 55 5 152TA 55 6 164CT 56 7 184CT 57 8 195AC 58 9 226GC 59 10 226GA 60 1 1 226GT 61 12 295CA 62 13 3000T 63 14 316CT 64 15 377CT 65 16 379GT 66 17 393TA 65 18 437TA 67 19 446TC 68 20 448+1GA 67 21 488deIC 69 22 496deIC 70 23 +84 (132) 523TC 71 24 524CA 72 25 5650T 73 26 570CT 73 27 580Dup 73 28 +34 (DU P) 582CG 73 29 599AG 73 30 599AC 73 31 6090A 73 32 658+1GA 74 33 659-12TC 75 34 659-2AT 76 35 6880G 77 36 759DUP 78 37 759deIC 79 38 784DUP 80 39 821 TC 83 42 848+2TC 84 43 869DUP 85 44 869TG 86 45 8830T 85 46 *54GC 87 47 146TC 88 48 146AC 89 49 778deIG 80 50 778deIG 90 51 Mutant RDH12 spesifik pegRNA'lartasarlandiktan sonra, bu pegRNA'larin hedef bölgelere aktarilabilmesi için bir vektör olusturulmaktadir. RDH12 spesifik CRISPR-PE bilesenleri, RP tedavisi için tasarlanan birincil düzenleme (PE) enzimi, pegRNA'Iar ve gende transkripsiyonun baslamasi için gerekli olan promotör dizileri bir araya getirilmekte ve bu bilesenleri içeren bir vektör elde edilmektedir. Vektör içerigindeki katalitik olarak nikaz görevi gören Casg endonükleaza kaynastirilmis bir ters transkriptaz enzimi olan PE enzimi, DNA zincirini kesime ugratmada görevlidir. Bulus kapsaminda kullanilan PE enzimi; CMV, RHO, hGRK, hRP1, fotoreseptör ve nöral Ientivirüs spesifik promotorlardan biri tarafindan kodlanmaktadir. Bunun için CMV, RHO, hGRK ve hRP1 arasindan seçilen bir promotör PE enzimi ile birlestirilmistir. Bu promotörler, trankskripsiyonun daha efektif olmasini saglamaktadir. PE enzimi bahsedien promotörlerin (CMV, RHO, hGRK ve hRPl) hepsi tarafindan kodlanabilmektedir. PE enzimi her bir promoter ile ayri ayri birlestirilmektedir. Vektör içerisinde Ayni zamanda pegRNA'Iarin kopyalanmasinda görevli, RNA polimeraz Ill'ün baglandigi pU6 promotörü bulunmaktadir. Vektör olarak nöral vektör içerisine klonlanmistir. Lentivirüsler konakçi hücreye önemli miktarda genetik bilgi aktarma yetenegine sahip oldugu için, bu vektörlerin kullanimi gen tedavisinde gen iletiminin en etkili yöntemlerinden biri olarak kabul edilir. Lentiviral genom temel olarak gag/pol ve env genlerinden olusur. Membran iliskili matris proteini, çekirdek olusturan kapsid proteini ve viral RNA'ya baglanan nükleokapsit proteini gibi bütün yapisal proteinler gag bölgesi tarafindan kodlanir. Pol geni proteaz, tersinir transkriptaz ve entegraz gibi viral enzimlerin olusumunu saglar. Env geni ise zarfi kodlar. Nöral lentiviral vektör/plazmit içerisinde; 5'-LTR'den (uzun terminal tekrarlar) - 3'LTR'ye dogru sirasiyla . Fotoreseptör ve nöron spesifik promotör, o CMV, RHO, hGRK ve hRP1 promotörlerinden seçilen bir promotör ile birlestirilmis CRISPR birincil düzenleme (PE) enzimi, . pU6 promotörü, bulunmaktadir. Vektör içerisinde 5'-LTR-Fotoreseptör spesifik promotör- CRISPR PE Enzimi- Puö Promotör- pegRNA- 3"LTR vektör dizilimi disinda kalan gag, pol ve env kisimlari, önceki teknikte bilindigi sekilde lentiviral vektör içinde olup sentez asamasinda kullanilmaktadir. RDH12 spesifik CRISPR-PE sistemini kodlayan nöral lentivirüslerin üretimi asamasinda, HlV'l virüslerini kodlayan pHIV1 veya EIAV virüslerini kodlayan pEV53D viral plazmitleri kullanilmaktadir. pEV53D ploazmiti leV ve EIAV virüslerini kodladigi için seçilmistir. CRISPR-PE kodlayan bu plazmitler üretilirken nöron hücrelerine spesifik baglanan zarf proteinlerini (FUG-BZ veya FUG-E) kodlayan plazmit DNA'Iar kullanilmaktadir. FUG-BZ ve FUG-E, virüsün tutunmasini daha efektif hale getirmek için kullanilan kapsit proteinleridir. Bulusta FUG-B2 ve FUG-E için ayri ayri psödotiplendirilmis HIV veya EIAV plazmidi kullanilmaktadir. Ancak FUG-B2 ve FUG-E kodlayan diger lentivirüsler de bulusun gerçeklestirilmesi için kullanilabilir. Nöral lentivirüsler biyolojik ajan rolü üstlenip CRlSPR-PE sistemini fotoreseptör hücrelerin genomuna entegre ederek genetik düzenleme sürecinin baslamasini saglamaktadir. Nöral lentivirüslerin içine paketlenen CRISPR-PE sistemi ex vivo ve in vivo kosullarda hedef fotoreseptör hücrelerinin modifikasyonu için kullanilmaktadir. Aktarimdan sonra viral ajan fotoreseptör hücrelerin içine girerek bulusa konu CRISPR-PE sistemini kodlamaktadir. Daha sonra CRISPR-PE sistemi içerisindeki pegRNA dizileri kullanilarak sadece nöral hücrelerde transkripsiyonu baslatan promotörler tarafindan eksprese edilen PE enzimi ile beraber RDH12 genindeki hedef mutasyonlarin tamiri gerçeklestirilmektedir. Mutasyon tamiri ardindan islevsel RDH12 proteini optimal seviyede ifade edilecektir. Referanslar 1. Anzalone, A. V., Randolph, P. B., Davis, J. R., Sousa, A. A., Koblan, L. W., Levy, J. M., Chen, P. J., Wilson, C., Newby, G. A., Raguram, A., & Liu, D. R. (2019). Search-and-replaoe genome editing without double-strand breaks or 1711-4 2. Kantor, A., McCIements, M. E., & MacLaren, R. E. (2020). CRISPR-CasQ DNA Base-Editing and Prime-Editing. International journal of molecular sciences, TR TR TR
TR2021/022284A 2021-12-31 2021-12-31 Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi. TR2021022284A2 (tr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2021/022284A TR2021022284A2 (tr) 2021-12-31 2021-12-31 Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi.
PCT/TR2022/051691 WO2023129095A1 (en) 2021-12-31 2022-12-29 Crispr-pe system for retinol dehydrogenase 12 (rdh12) gene mutations for use in the treatment of retinitis pigmentosa (rp) disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2021/022284A TR2021022284A2 (tr) 2021-12-31 2021-12-31 Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2021022284A2 true TR2021022284A2 (tr) 2022-01-21

Family

ID=85117228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2021/022284A TR2021022284A2 (tr) 2021-12-31 2021-12-31 Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi.

Country Status (2)

Country Link
TR (1) TR2021022284A2 (tr)
WO (1) WO2023129095A1 (tr)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3481958A4 (en) * 2016-07-08 2019-12-25 The Trustees of The University of Pennsylvania METHODS AND COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF RDH12-RELATED DISORDERS AND DISEASES
WO2021072328A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 The Broad Institute, Inc. Methods and compositions for prime editing rna

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023129095A1 (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230076357A1 (en) Methods and Compositions for Directed Genome Editing
AU2017305404B2 (en) Compositions and methods for treating CEP290 associated disease
Schambach et al. Context dependence of different modules for posttranscriptional enhancement of gene expression from retroviral vectors
US5866411A (en) Retroviral vector, a replication system for said vector and avian or mammalian cells transfected with said vector
Knight et al. Safer, silencing-resistant lentiviral vectors: optimization of the ubiquitous chromatin-opening element through elimination of aberrant splicing
CA3174483A1 (en) Improved methods and compositions for modulating a genome
Hanawa et al. Mobilization and mechanism of transcription of integrated self-inactivating lentiviral vectors
Das et al. The TAR hairpin of human immunodeficiency virus type 1 can be deleted when not required for Tat-mediated activation of transcription
KR20220139911A (ko) 렌티바이러스 벡터의 생산
JP2023504593A (ja) 産生系
GB2556648A (en) Methods
JP2002538829A (ja) 抗ウイルスベクター
KR20000046969A (ko) 이종 유전자 유래의 유전자 발현 조절요소를 포함하는 강력한전사 활성을 가진 진핵세포 발현벡더
Wonderling et al. The Rep68 protein of adeno-associated virus type 2 stimulates expression of the platelet-derived growth factor B c-sis proto-oncogene
US20240175053A1 (en) Factor VIII Molecules and Their Use
TR2021022284A2 (tr) Retinitis pigmentosa (rp) hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere retinol dehidrojenaz 12 (rdh12) gen mutasyonlarına yönelik crıspr-pe sistemi.
US20230332184A1 (en) Template guide rna molecules
US6656727B2 (en) Targeted integration into chromosomes using retroviral vectors
Oh et al. Construction and characterization of a replication-competent retroviral shuttle vector plasmid
Strappe et al. The packaging signal of simian immunodeficiency virus is upstream of the major splice donor at a distance from the RNA cap site similar to that of human immunodeficiency virus types 1 and 2
US6620595B2 (en) Retroviral vectors comprising an enhanced 3′ transcription termination structure
JP7161730B2 (ja) 顆粒状角膜変性症に対する遺伝子治療薬
US20190374567A1 (en) Reverse Transcriptase Dependent Conversion of RNA Templates Into DNA
Parkash et al. Inhibition of 5′-UTR RNA conformational switching in HIV-1 using antisense PNAs
JPH08508878A (ja) 真核生物における遺伝子転移のためのトランスポジション・アセンブリー