Extrachromosomal plasmids and conditionally regulated gene vectors

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Hammerschmidt
• Subject Area: Hematology, Oncology
• Term: from 2006 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 22832229

Genvektoren, die auf viralen Konzepten beruhen, können die stabile Aufrechterhaltung von Transgenen in extrachromosomaler Form in Zielzellen vermitteln. Virale Faktoren sind dabei für eine mit der Zelle synchrone DNA Replikation und die präzise Segregation der replizierten Plasmide in die Tochterzellen essentiell. Dieser Antrag basiert auf episomalen Genvektoren, die vom plasmidalen Replikationsursprung des Epstein-Barr Virus (EBV) abgeleitet sind, der als oriP bezeichnet wird. Auf dieser Grundlage haben wir neuartige Derivate entwickelt, die auf zellulären oder künstlichen Replikationsfaktoren beruhen. Wir möchten hier die molekularen Grundlagen der Faktoren besser verstehen, die für die stabile Aufrechterhaltung dieser Plasmide und ihre DNA Replikation verantwortlich sind. Beide Prozesse - episomale Persistenz und DNA Replikation - können mit unseren Plasmiden erstmals unabhängig von einander untersucht werden, da wir mit Hilfe eines allosterischen Schalters diese Prozesse getrennt ansteuern können. Mit dem vorgeschlagenen Arbeitsplan möchten wir aufdecken, wie und wo diese episomalen Moleküle in Kompartimenten des Zellkern etabliert werden und welchen Einfluß epigenetische Veränderung auf diesen Prozess haben. Mit Hilfe Tetrazyklin-regulierter episomaler Genvektoren werden wir diese Erkenntnisse in Vektor-transduzierten menschlichen B-Zellen in vitro und in vivo in human xenotransplantierten Rag2/7c / Mäusen untersuchen. Der Fokus wird auf der allosterischen Regulation dieser Vektoren in ruhenden und proliferierenden Zellen liegen, wobei Aspekte des Gentransfers, der Etablierung, der epigenetischen Modifikation und der Aufrechterhaltung der Genvektoren besondere Berücksichtigung finden werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1230: Mechanisms of Gene Vector Entry and Persistence
• Participating Person: Privatdozent Dr. Aloys Schepers