Emily's Entourage unterstützte die Forschungsarbeiten, die zu den folgenden Veröffentlichungen führten.
ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
September 2025
Intra-individuelle Diversität der Bakteriophagen-Empfindlichkeit von Burkholderia, die aus Mukoviszidose-Sputum gezüchtet wurden
AUTOREN
Ortal Yerushalmy, Abby M. Korn, Guichan Yao, Carlos F. Gonzalez, Jason J. Gill, Linda M. Kalikin, Theodore Spilker, Lindsay J. Cavelry, Amy A. Mumford, Nathan R. Wallace, Saima Aslam, Ran Nir-Paz, Daria Van Tyne, John J. LiPuma
ZUSAMMENFASSUNG
Die Therapie mit Bakteriophagen (Phagen) wird zur Behandlung von Atemwegsinfektionen bei Menschen mit zystischer Fibrose (Mukoviszidose) erforscht, aber die bakterielle Vielfalt während einer chronischen Infektion kann die Behandlung erschweren. In dieser Studie, Burkholderia Isolate aus CF-Sputumproben zeigten eine gemischte Empfindlichkeit und Resistenz gegenüber Phagen, wobei 75% der Proben sowohl phagenempfindliche als auch phagenresistente Bakterien enthielten. Diese Ergebnisse machen deutlich, dass bei der Entwicklung von Phagentherapien für Mukoviszidose die bakterielle Heterogenität berücksichtigt werden muss.
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MOLEKULARE DIAGNOSE UND THERAPIE
September 2025
Personalisierte Medizin bei Mukoviszidose: Charakterisierung von acht seltenen CFTR-Varianten in Darmorganoiden und zellulären Modellen
AUTOREN
Violeta Railean, Cláudia S. Rodrigues, Ines Pankonien, Sofia S. Ramalho, Iris A. L. Silva, Tereza Doušová, Susana Castanhinha, Pilar Azevedo, Juliana Roda, Carlos M. Farinha, Margarida D. Amaral
ZUSAMMENFASSUNG
In dieser Studie wurden acht seltene CFTR-Varianten untersucht, um festzustellen, ob die derzeit zugelassenen CFTR-Modulator-Medikamente (CFTRm) ihre Funktion wiederherstellen können. Unter Verwendung von aus Patienten stammenden Darmorganoiden und CF-Bronchialepithelzellen fanden die Forscher heraus, dass die meisten Varianten durch eine CFTRm-Therapie gerettet werden konnten, und die behandelten Patienten zeigten eine verbesserte Lungenfunktion und reduzierte Schweißchloridwerte. Diese Ergebnisse zeigen, dass Organoid-basierte Tests das klinische Ansprechen auf CFTR-Modulatoren bei Menschen mit seltenen CFTR-Mutationen wirksam vorhersagen können.
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GRENZEN DER PHARMAKOLOGIE
August 2025
CFTR-Ionentransportdefizit bereitet das Epithel auf einen partiellen epithelial-mesenchymalen Übergang bei zystischer Fibrose vor
AUTOREN
Cláudia S. Rodrigues, Matilde Canto, Raquel Torres, Violeta Railean, Sofia S. Ramalho, Carlos M. Farinha, Ines Pankonien, Margarida D. Amaral
ZUSAMMENFASSUNG
Mukoviszidose (CF) ist eine monogene Krankheit, die durch Mutationen im CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) verursacht wird, das für ein Cl−/HCO3− Ionenkanal, der sich an der apikalen Plasmamembran (PM) von Epithelzellen befindet. Eine CFTR-Dysfunktion stört die Integrität der epithelialen Barriere, treibt den fortschreitenden Umbau der Atemwege voran und wurde mit dem epithelialen-to-mesenchymalen Übergang (EMT) in Verbindung gebracht, einem Prozess, bei dem Zellen ihre epithelialen Eigenschaften verlieren und mesenchymale Merkmale annehmen. Wir haben bereits gezeigt, dass mutiertes CFTR direkt und unabhängig von sekundären Ereignissen wie bakterieller Infektion oder Entzündung eine partielle EMT auslöst.
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NUKLEINSÄUREFORSCHUNG
Juli 2025
ACE-tRNAs sind eine Plattformtechnologie zur Unterdrückung von Nonsense-Mutationen, die Mukoviszidose verursachen
AUTOREN
Wooree Ko, Joseph J. Porter, Sacha Spelier, Emily G. Sorensen, Priyanka Bhatt, Jeffery T. Gabell, Isabelle van der Windt, Tyler Couch, Kevin Coote, Martin Mense, Jeffrey M. Beekman, John D. Lueck
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Studie zeigt, dass Anticodon-editierte tRNAs die häufigsten Mukoviszidose-verursachenden Nonsense-Mutationen effizient unterdrücken können, indem sie die CFTR-Transkriptmenge und die Kanalfunktion in mehreren Patientenmodellen wiederherstellen, was ihr Potenzial als therapeutische Plattform für Mukoviszidose und andere Nonsense-assoziierte Krankheiten unterstreicht.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
Mai 2025
Personalisierte Therapie mit CFTR-Modulatoren: Reaktion auf die p.Ile148Asn-Variante
AUTOREN
Cláudia S. Rodrigues, Matilde Canto, Raquel Torres, Violeta Railean, Sofia S. Ramalho, Carlos M. Farinha, Ines Pankonien, Margarida D. Amaral
ZUSAMMENFASSUNG
Zu verstehen, wie sich verschiedene CFTR-Varianten auf die Zellfunktion auswirken, ist der Schlüssel zur Vorhersage des Schweregrads der Erkrankung, zur genetischen Beratung und zur Auswahl der richtigen Therapien für Menschen mit zystischer Fibrose (CF). Während aktuelle CFTR-Modulatoren hauptsächlich auf die häufige Variante p.Phe508del abzielen, können auch seltene Varianten wie p.Ile148Asn auf diese Medikamente ansprechen. In dieser Studie wurde die p.Ile148Asn-Variante charakterisiert und ihre Verarbeitung, ihr Transport und ihre Funktion sowie ihr Ansprechen auf vorhandene Modulatoren untersucht, was auf einen potenziellen klinischen Nutzen für die betroffenen Personen schließen lässt.
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TRENDS IN DER MOLEKULARMEDIZIN
April 2025
Mukoviszidose auf einen Blick: vom Krankheitsmechanismus zur Therapie
AUTOREN
Kasper Gryspeert, Laudonia L. Dipalo, Ana L. Da Silva Cunha, Mattijs Bullpen, Marjolein M. Ensinck, Marianne S. Carlon
ZUSAMMENFASSUNG
Mukoviszidose (CF), eine autosomal rezessiv vererbte Krankheit, betrifft weltweit etwa 180 000 Menschen, überwiegend aus der kaukasischen Bevölkerung. Die Symptome entstehen durch Dehydrierung und Ansammlung von dickem, klebrigem Schleim in mehreren Organen. Zu den schwerwiegenden Symptomen gehören chronische Lungeninfektionen, Bronchiektasien und Pankreasinsuffizienz, die zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen können. Da die Lebenserwartung aufgrund der verbesserten medizinischen Versorgung gestiegen ist, sind Komorbiditäten wie Diabetes, Lebererkrankungen und Osteoporose aufgetreten.
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STAR-Protokolle
März 2025
Protokoll für das funktionelle Screening von CFTR-gerichteten Gentherapien in von Patienten stammenden Organoiden mit DETECTOR Deep-Learning-basierter Analyse
AUTOREN
Mattijis Bulcaen, Ronald B. Lui, Kasper Gyrspeert, Sam Thierry, Anabela S. Ramalho, François Vermeulen, Xavier Casadevall I Solvas, Marianne S. Carlon
ZUSAMMENFASSUNG
Hier stellt das Forscherteam ein Protokoll für das schnelle funktionelle Screening von Gene Editing- und Additionsstrategien in von Patienten stammenden Organoiden vor, das auf dem Deep-Learning-Tool DETECTOR (Nachweis des gezielten Editierens des Mukoviszidose-Transmembranleitfähigkeitsreglers [CFTR] in Organoiden). Sie beschreiben die Schritte für Experimente im Nasslabor, die Bildaufnahme und die Analyse der CFTR-Funktion mittels DETECTOR. Sie beschreiben auch die Verfahren für die Anwendung von vortrainierten Modellen und das Training von benutzerdefinierten Modellen auf neuen benutzerdefinierten Datensätzen.
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WISSENSCHAFT TRANSLATIONALE MEDIZIN
Januar 2025
Die Entkopplung eines ausgedehnten Ziliarnetzwerks führt zu Proteostase und Zellschicksalwechsel, was zu schwerer primärer Ziliardyskinesie führt
AUTOREN
Steven L. Brody, Jiehong Pan, Tao Huang, Jian Xu, Jeffrey R. Koenitizer, Steven K. Brennan, Rashmi Nanjundappa, Thomas G. Saba, Nisreen Rumman, Andrew Berical, Finn J. Jawkins, Xiangli Wang, Rui Zhang, Moe R. Mahjoub, Amjad Horani, Susan K. Dutcher
ZUSAMMENFASSUNG
Primäre ziliäre Dyskinesie (PCD), die durch CCDC39- oder CCDC40-Varianten verursacht wird, führt zu einer schwereren Erkrankung als andere PCD-Mutationen. Brody und Kollegen zeigten, dass der Verlust des CCDC39/CCDC40-Heterodimers die ziliaren Proteinnetzwerke unterbricht, das Zellschicksal von mehrzelligen zu schleimproduzierenden Zellen verschiebt und die periziliäre Barriere beeinträchtigt. Die Wiederherstellung der normalen CCDC39-Funktion in den betroffenen Zellen verbesserte diese Defekte und verdeutlicht das Potenzial der Gentherapie bei PCD.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
Januar 2025
Eine W1282X-Maus mit zystischer Fibrose ermöglicht die Untersuchung pharmakologischer und genverändernder Therapeutika zur Wiederherstellung der CFTR-Funktion
AUTOREN
Margaret Michicich, Zachary Traylor, Caitlan McCoy, Dana M. Valerio, Alma Wilson, Molly Schneider, Sakeena Davis, Amanda Barabas, Rachel J. Mann, David F. LePage, Weihong Jiang, Mitchell L. Drumm, Thomas J. Kelley, Ronald A. Conlon, Craig A. Hodges
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Studie stellt das erste W1282X-spezifische Mausmodell der Mukoviszidose unter endogener regulatorischer Kontrolle vor, das ähnliche Krankheitsmanifestationen wie andere CF-Mausmodelle zeigt, aber im Vergleich zum G542X-Modell wesentlich anders auf therapeutische Wirkstoffe anspricht, was die Notwendigkeit mutationsspezifischer Strategien unterstreicht und die Argumente für eine Präzisionsmedizin bei der Behandlung von Mukoviszidose im Zusammenhang mit Nonsense-Mutationen voranbringt.
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AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE
November 2024
Modellierung von Atemwegserkrankungen mit gen-editierter menschlicher Basalzelltransplantation
AUTOREN
Andrew C. Berical, Hirofumi Kiyokawa, Mary Lou Beerman, Daniel Wallman, Gabrielle Cherfane, Victoria Dunphy, Jiehong Pan, Andrew Tilston-Lunel, Xaralabos Varelas, Amjad Horani, Steven L. Brody, Darrell N. Kotton, Finn J. Hawkins
ZUSAMMENFASSUNG
Die Forscher entwickelten klonale Basalzellen der Atemwege aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) und verwendeten CRISPR-Cas9, um Gene zu editieren, die bei primärer ziliärer Dyskinesie (PCD) häufig mutiert sind. Diese editierten BCs behielten ihre Stammzelleigenschaften bei, bildeten differenziertes mukoziliäres Epithel und zeigten die erwarteten ziliären Defekte, was den erfolgreichen Gen-Knockout bestätigt. Diese Plattform ermöglicht eine schnelle In-vitro- und In-vivo-Modellierung von Genotyp-Phänotyp-Beziehungen und könnte die therapeutische Entwicklung für genetisch bedingte Lungenkrankheiten wie PCD und zystische Fibrose beschleunigen.
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ZELLBERICHTE MEDIZIN
Mai 2024
Prime Editing korrigiert funktionell CFTR-Mutationen, die Mukoviszidose verursachen, in menschlichen Organoiden und Epithelzellen der Atemwege
AUTOREN
Mattijs Bulcaen, Phe'line Kortleven, Ronald B. Liu, Isabelle Sermet-Gaudelus, Anna Cereseto, Marianne S. Carlon
ZUSAMMENFASSUNG
Prime Editing ist eine neuere, von CRISPR abgeleitete Genom-Editierungstechnologie, mit der präzise Nukleotid-Substitutionen, -Insertionen und -Deletionen vorgenommen werden können. Hier stellen wir Prime-Editing-Ansätze zur Korrektur von L227R- und N1303K-CFTR vor, zwei Mutationen, die Mukoviszidose verursachen und für derzeit zugelassene Modulatortherapien nicht in Frage kommen. Wir zeigen, dass nach einer DNA-Korrektur des CFTR-Gens die komplexe Glykosylierung, Lokalisierung und vor allem die Funktion des CFTR-Proteins in HEK293T- und 16HBE-Zelllinien wiederhergestellt werden. Diese Ergebnisse wurden anschließend in von Patienten stammenden Rektalorganoiden und menschlichen Nasenepithelzellen validiert. Durch die Analyse vorhergesagter und experimentell identifizierter Off-Target-Stellen in primären Stammzellen bestätigen wir frühere Berichte über die hohe Spezifität des Prime Editors (PE) und sein Potenzial für eine heilende CF-Gene Editing-Therapie. Um das künftige Screening genetischer Strategien in einem translationalen CF-Modell zu erleichtern, wurde ein maschineller Lernalgorithmus zur dynamischen Quantifizierung der CFTR-Funktion in Organoiden entwickelt (DETECTOR: ''detection of targeted editing of CFTR in organoids'').
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EUROPEAN RESPIRATORY JOURNAL
Januar 2024
Organoid-gesteuerte synergistische Behandlung von CFTR-Mutationen mit CFTR-Modulatoren, Roflumilast und Simvastatin: ein personalisierter Ansatz
AUTOREN
Sacha Spelier, Karin de Winter-de Groot, Natascha Keijzer-Nieuwenhuijze, Yves Liem, Kors van der Ent, Jeffrey Beekman, Kieke S Kamphuis
ZUSAMMENFASSUNG
In dieser Studie wird beschrieben, wie die präklinische Forschung zu einem erfolgreichen personalisierten klinischen Behandlungsschema bei einer Person mit minimaler CFTR-Funktion geführt hat, und zwar auf der Grundlage eines synergistischen Behandlungsschemas bestehend aus CFTR-Modulatoren, Simvastatin und Roflumilast.
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MOLEKULARE THERAPIEMETHODEN UND KLINISCHE ENTWICKLUNG
Januar 2024
Genetische Chirurgie für eine Mukoviszidose-verursachende Spleißmutation
AUTOREN
Mattijs Bulcaen, Marianne S. Carlon
ZUSAMMENFASSUNG
Mukoviszidose (CF) wird durch Mutationen im CFTR-Gen verursacht. Während für häufige Mutationen wie F508del bereits Therapien existieren, gibt es für Menschen mit seltenen Spleiß-, Nonsense- oder Indel-Mutationen - den “letzten 10%” - noch immer keine wirksamen Behandlungen. Aufbauend auf früheren Arbeiten setzten die Forscher CRISPR-Cas9 ein, das über Lipid-Nanopartikel verabreicht wurde, um die c.3718-2477C>T-Mutation zu korrigieren, die normale CFTR-mRNA wiederherzustellen und die CFTR-Funktion in Atemwegszellen deutlich zu verbessern, wobei in ersten Analysen keine Off-Target-Effekte festgestellt wurden. Für den klinischen Einsatz sind zwar noch weitere Sicherheitstests erforderlich, doch stellt dieser Ansatz eine vielversprechende Gen-Editing-Strategie für Mukoviszidose-Patienten dar, die für die derzeitigen Modulator-Therapien nicht in Frage kommen.
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MOLEKULARE THERAPIE NUKLEINSÄUREN
Juni 2023
Nanoblades ermöglichen Genom-Editing auf hohem Niveau in Organoiden von Mäusen und Menschen
AUTOREN
Victor Tiroille, Adrien Krug, Emma Bokobza, Marianne S. Carlon, Frédéric Bost, Els Verhoeyen
ZUSAMMENFASSUNG
Das CRISPR-Cas9-Gen-Editing in Organoiden wurde bisher durch ineffiziente Verabreichungsmethoden und Toxizität eingeschränkt. In dieser Studie wurde die “Nanoblade”-Technologie (NB) eingesetzt, um hocheffiziente Gen-Knockouts - bis zu 75% bei Mäusen und 20-50% bei menschlichen Organoiden - zu erreichen, ohne die Zellen zu schädigen. NBs ermöglichen schnelles, stabiles Genome Editing in Organoiden in nur vier Wochen mit minimalen Off-Target-Effekten.
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TRENDS IN DER MOLEKULARMEDIZIN
April 2023
Readthrough-Präparate für Nonsense-Mutationen: Die Translationslücke überwinden
AUTOREN
Sacha Speller, Eveline P.M. van Doom, Cornelis K. van der Ent, Jeffrey M. Beekman, Martijn A.J. Koppens
ZUSAMMENFASSUNG
Etwa 10% der krankheitsverursachenden Mutationen sind Nonsense-Mutationen, die zu schweren genetischen Störungen führen, für die es derzeit keine Behandlung gibt. Ein gängiger Ansatz ist die Förderung des ribosomalen Readthrough von vorzeitigen Stoppcodons, um die Proteinproduktion in voller Länge wiederherzustellen. Viele Wirkstoffe haben sich in präklinischen Studien als vielversprechend erwiesen, doch klinische Versuche waren bisher weitgehend erfolglos.
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ERJ OPEN RESEARCH
Januar 2023
Funktionelle Hochdurchsatztests in Organoiden von Mukoviszidose-Patienten ermöglichen ein Repurposing von Medikamenten
AUTOREN
Sacha Speller, Eyleen de Poel, Georgia N. Ithakisiou, Sylvia W.F. Suen, Marne C. Hagemeijer, Danya Muilwijk, Annelotte M. Vonk, Jesse E. Brunsveld, Evelien Kruisselbrink, Cornelis K. van der Ent, Jeffrey M. Beekman.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Therapien für Mukoviszidose (CF) haben sich bei häufigen Mutationen wie F508del verbessert, aber für Menschen mit seltenen CFTR-Mutationen wie den Nonsense-Mutationen G542X und W1282X gibt es immer noch keine wirksamen Behandlungen. In dieser Studie miniaturisierten die Forscher einen Forskolin-induzierten Schwellungstest (FIS) in Darmorganoiden, um 1.400 von der FDA zugelassene Wirkstoffe auf ihre Fähigkeit zu überprüfen, die CFTR-Funktion in W1282X/W1282X-Organoiden zu erhöhen. Sie fanden heraus, dass mehrere Statine in Kombination mit CFTR-Modulatoren die CFTR-Funktion spezifisch und dosisabhängig verbesserten, was einen potenziellen neuen Therapieansatz für diese Mutation aufzeigt.
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DIE ZEITSCHRIFT FÜR KLINISCHE UNTERSUCHUNGEN
Juli 2022
Kleinmolekulare eRF3a-Degradierer retten CFTR-Nonsense-Mutationen, indem sie die vorzeitige Beendigung des Codons vorbereiten
AUTOREN
Rhianna E. Lee, Catherine A. Lewis, Lihua He, Emily C. Bulkin-Sullivan, Samuel C. Gallant, Teresa M. Mascenik, Hong Dang, Deborah M. Cholon, Martina Gentzsch, Lisa C. Morton, John T. Minges, Jonathan W. Theile, Neil A. Castle, Michael R. Knowles, Adam J. Kimple, Scott H. Randell
ZUSAMMENFASSUNG
Die meisten Menschen mit Mukoviszidose (CF) können heute von CFTR-Modulatoren profitieren, aber diejenigen mit vorzeitigen Terminationscodons (PTCs) oder seltenen CFTR-Varianten haben nur begrenzte Möglichkeiten. Um diese seltenen Varianten zu untersuchen, entwickelten die Forscher Bmi-1/hTERT-Zelllinien für die Atemwege, die die Morphologie und Funktion der Primärzellen nachahmen, einschließlich der Reaktionen auf CFTR-Modulatoren. Anhand dieser Linien konnten sie zeigen, dass eRF3a-gerichtete Verbindungen die CFTR-Funktion bei PTC-Varianten teilweise wiederherstellen können und einen potenziellen neuen Ansatz zur Behandlung dieser schwer zu behandelnden CF-Mutationen aufzeigen.
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PÄDIATRISCHE PULMOLOGIE
Mai 2022
Eine Umfrage: Die Gesundheit und die Perspektiven von Menschen mit Mukoviszidose, die nicht von CFTR-Modulatoren profitieren, verstehen
AUTOREN
Emily Kramer-Golinkoff MBE, Amanda Camacho MSW, Liza Kramer MSW, Jennifer L. Taylor-Cousar MD, MSCS, ATSF
ZUSAMMENFASSUNG
Zwischen dem 10. Juni und dem 1. Juli 2021 verteilte Emily's Entourage eine anonyme Umfrage mit 38 Fragen, die sich an Menschen mit Mukoviszidose richtete, die nicht von zugelassenen Modulatoren profitieren, über soziale Medien und per E-Mail an Menschen mit Mukoviszidose und Mukoviszidose-Befürwortergruppen in und außerhalb der Vereinigten Staaten, um den Gesundheitszustand, die Auswirkungen von Mukoviszidose, unerfüllte Bedürfnisse und das Interesse an klinischer Forschung zu erfragen. An der Umfrage nahmen 431 Menschen mit Mukoviszidose aus fünf Kontinenten teil. Die Ergebnisse der Umfrage zeigten, dass Menschen mit Mukoviszidose, die nicht für die Behandlung mit Modulatoren in Frage kommen, diese nicht vertragen oder keinen Zugang zu ihnen haben, eine hohe Krankheitslast tragen, die ihre körperliche und geistige Gesundheit beeinträchtigt. Die meisten freuen sich zwar für diejenigen, die von Modulatoren profitieren, wünschen sich aber auch die Möglichkeit, selbst ähnliche Verbesserungen zu erfahren, und sind bereit, an klinischen Studien zu neuen Therapien teilzunehmen.
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MOLEKULARE THERAPIE: NUKLEINSÄUREN
Mai 2022
Effiziente Unterdrückung von endogenen CFTR-Nonsense-Mutationen mit Hilfe von Anticodon-engineerter Transfer-RNAs
AUTOREN
Wooree Ko, Joseph J. Porter, Matthew T. Sipple, Katherine M. Edwards, John D. Lueck
ZUSAMMENFASSUNG
Suppressor-tRNAs werden seit langem als mögliches Therapeutikum für Nonsense-assoziierte Krankheiten gehandelt. Ihre Fähigkeit, den Nonsense-vermittelten mRNA-Zerfall (NMD) zu hemmen und eine signifikante Proteintranslation aus endogenen Transkripten zu unterstützen, wurde jedoch in Säugetierzellen nicht untersucht. Hier haben wir die Fähigkeit von Anticodon-editierten (ACE)-tRNAs zur Unterdrückung der Mukoviszidose (CF) verursachenden PTCs im Mukoviszidose-Transmembranregulator (CFTR) in gen-editierten immortalisierten menschlichen Bronchialepithelzellen (16HBEge) untersucht. Diese Studie etabliert den ACE-tRNA-Ansatz als potenzielles eigenständiges Therapeutikum für Nonsense-assoziierte Krankheiten, da er in der Lage ist, sowohl die mRNA- als auch die Proteinexpression in voller Länge von PTC-haltigen endogenen Genen zu retten.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
März 2022
Funktionelle Wiederherstellung von CFTR-Nonsense-Mutationen in intestinalen Organoiden
AUTOREN
E. de Poel, S. Spelier, S.W.F. Suen, E. Kruisselbrink, S.Y. Graeber, M.A. Mall, E.J.M. Weersink, M.M. van der Eerden, G. Koppelman, C.K. van der Ent, J.M. Beekman
ZUSAMMENFASSUNG
Pharmakotherapien für Menschen mit Mukoviszidose (pwCF), die vorzeitige Terminationscodons (PTCs) im CFTR-Gen tragen, waren in der Entwicklung. Klinische Studien konzentrierten sich auf Wirkstoffe, die den translatorischen Readthrough (RT) induzieren, und neuere Arbeiten zeigten, dass eine Kombination mehrerer Wirkmechanismen die PTC-Funktion wiederherstellen kann. In dieser Arbeit untersuchte das Forscherteam die CFTR-Funktion in PTC-haltigen Darmorganoiden unter Verwendung von Wirkstoffen, die auf RT, Nonsense-vermittelten mRNA-Zerfall (NMD) und CFTR-Proteinmodulation abzielen.
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NATURKOMMUNIKATIONEN 
Juli 2022
Eine multimodale iPSC-Plattform für Medikamententests bei zystischer Fibrose
AUTOREN
Andrew Berical, Rhianna E. Lee, Junjie Lu, Mary Lou Beermann, Jake A. Le Suer, Aditya Mithal, Dylan Thomas, Nicole Ranallo, Megan Peasley, Alex Stuffer, Katherine Bukis, Rebecca Seymour, Jan Harrington, Kevin Coote, Hillary Valley, Killian Hurley, Paul McNally, Gustavo Mostoslavsky, John Mahoney, Scott H. Randell, und Finn J. Hawkins
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Untergruppe von Menschen mit zystischer Fibrose spricht nicht auf die derzeit verfügbaren CFTR-Modulatoren an, und es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien. In dieser Studie generieren wir ein Panel von Epithelzellen der Atemwege unter Verwendung von induzierten pluripotenten Stammzellen von Personen mit häufigen oder seltenen CFTR-Varianten, die für drei verschiedene Klassen von CFTR-Dysfunktion repräsentativ sind. Zur Messung der CFTR-Funktion adaptieren wir zwei etablierte In-vitro-Assays für die Verwendung in induzierten pluripotenten Stammzellen, die aus den Atemwegen stammen. Sowohl in einem 3-D-Sphäroid-Assay mit Forskolin-induzierter Schwellung als auch in planaren Kulturen, die aus polarisierten mukoziliären Epithelzellen der Atemwege bestehen, weisen wir genotypspezifische Unterschiede in der CFTR-Basisfunktion und der Reaktion auf CFTR-Modulatoren nach. Diese Ergebnisse zeigen das Potenzial der humanen induzierten pluripotenten Stammzellplattform als Forschungsinstrument zur Untersuchung von Mukoviszidose und insbesondere zur Beschleunigung der therapeutischen Entwicklung für Mukoviszidose, die durch seltene Varianten verursacht wird.
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PROCEEDINGS DER NATIONALEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN (PNAS) DER VEREINIGTEN STAATEN VON AMERIKA
Januar 2022
Exon-Skipping-Antisense-Oligonukleotide für die Mukoviszidose-Therapie
AUTOREN
Young Jin Kim, Nicole Sivetz, Jessica Layne, Dillon M. Voss, Lucia Yang, Qian Zhang, Adrian R. Krainer
ZUSAMMENFASSUNG
Nonsense-vermittelter Boten-RNA (mRNA)-Zerfall (NMD) baut die CFTR-W1282X-mRNA ab, was zu geringen Mengen an funktionellem CFTR-Protein führt. Die Autoren der Studie haben einen Cocktail aus zwei Antisense-Oligonukleotiden (ASOs) entwickelt, der das Skippen von Exon 23 der CFTR-W1282X-mRNA fördert. Die resultierende mRNA ist NMD-resistent und bewahrt das Leseraster. Bei ihrer Übersetzung entsteht das CFTR-Δex23-Protein, das die CFTR-Aktivität in menschlichen Bronchialepithelzellen verbessert. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung einer ASO-Therapie für Mukoviszidose, die durch die W1282X-Mutation verursacht wird.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
Mai 2021
Amphotericin B induziert epitheliale Spannungsreaktionen bei Menschen mit Mukoviszidose
AUTOREN
Rajeev S. Chorghade, Bo Ram Kim, Janice L. Launspach, Philip H. Karp, Michael J. Welsh, Martin D. Burke
ZUSAMMENFASSUNG
Marty Burke und Kollegen berichten über die Fortschritte ihrer bahnbrechenden Arbeit zur Umwidmung eines bestehenden Medikaments - Amphotericin B (AmB) - in eine mutationsneutrale Therapie für Mukoviszidose. Frühere Studien in Zell- und Tiermodellen haben gezeigt, dass AmB die Schlüsselfunktionen des CFTR-Ionenkanals wirksam nachahmt. In dieser Studie wurde die Fähigkeit von AmB, die nasale Potenzialdifferenz (NPD) - ein klinischer Biomarker, der zur Bewertung der Wirksamkeit potenzieller CF-Therapien verwendet wird - bei Menschen mit CF zu verändern, untersucht. Bei acht CF-Patienten, die keine Modulatoren einnahmen, vermittelte AmB Veränderungen der NPD, die mit der Rekapitulation der CFTR-Aktivität durch AmB übereinstimmen und der Wirkung von Ivacaftor bei CF-Patienten mit der G551D-CFTR-Mutation ähneln.
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ZELLE STAMMZELLE
Januar 2021
Ableitung von Basalstammzellen der Atemwege aus menschlichen pluripotenten Stammzellen
AUTOREN
Finn J. Hawkins, Shingo Suzuki, Mary Lou Beerman, Steven L. Brody, Brian R. Davise, Darrell N. Kotton
ZUSAMMENFASSUNG
Proof-of-Concept-Studien, die eine pharmakologische Reparatur der CFTR-Funktion in Nasenepithelzellen von CF-Patienten mit der W1282X-CFTR-Mutation zeigen. Eine robuste Wiederherstellung der CFTR-Aktivität wurde mit CFTR-Modulatoren in Kombination mit einem Inhibitor des NMD (non-sense mediate degradation) beobachtet, einem Prozess, der Transkripte mit Nonsense-Mutationen ("X-Mutationen") erkennt und zerstört.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
September 2020
Funktionelle Rettung von c.3846G>A (W1282X) in von Patienten stammenden Nasenkulturen durch Hemmung des durch Nonsense vermittelten Zerfalls und Proteinmodulatoren mit komplementären Wirkmechanismen
AUTOREN
Onofrio Laselva, Paul D.W. Eckford, Claire Bartlett, Hong Ouyang, Tarini N.A. Gundawardena, Tanja Gonska, Theo J. Moraes, Christin E. Bear
ZUSAMMENFASSUNG
In dieser Studie lenkte das Forscherteam humane induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) in Basalzellen der Atemwege, eine wichtige Stammzellpopulation des Atemwegsepithels. Diese im Labor gezüchteten Zellen können sich selbst erneuern, sich in verschiedene Zelltypen der Atemwege differenzieren und Merkmale von Krankheiten wie Asthma, Mukoviszidose und primäre ziliäre Dyskinesie modellieren, was ein leistungsfähiges Instrument zur Untersuchung von Atemwegserkrankungen und zur Förderung der regenerativen Medizin darstellt.
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PÄDIATRISCHE PULMOLOGIE
Juli 2020
Ataluren/Ivacaftor-Kombinationstherapie: Zwei N-of-1-Studien bei Mukoviszidose-Patienten mit Nonsense-Mutationen
AUTOREN
Jacelyn E. Peabody HebelVenkateshwar Mutyam, Heather Y. Hathorne, Ning Peng, Jyoti Sharma, Lloyd J. Edwards, Steven M. Rowe
ZUSAMMENFASSUNG
Klinische Studie zur Prüfung der Hypothese, dass Ivacaftor in Kombination mit dem Readthrough-Medikament Ataluren für CF-Patienten mit Nonsense-Mutationen von Nutzen sein könnte. Bei zwei Probanden wurde kein signifikanter Nutzen mit IvaCaftor oder IvaCaftor und Ataluren beobachtet; es wurden jedoch einige Vorteile von unbekannter Signifikanz beobachtet, darunter eine geringfügige Verbesserung der Lungenfunktion und des Body-Mass-Index.
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WISSENSCHAFTLICHE BERICHTE
November 2019
Nanomolar wirksame 'Co-Potentiator'-Therapie für zystische Fibrose, die durch eine bestimmte Untergruppe von CFTR-Mutanten mit minimaler Funktion verursacht wird
AUTOREN
Puay-wah Phuan, Joseph-Anthony Tan, Amber A. Rivera, Lorna Zlock, Dennis W. Nielson, Walter E. Finkbeiner, Peter M. Haggie, Alan S. Verkman
ZUSAMMENFASSUNG
Mittels Hochdurchsatz-Screening werden vier weitere Klassen von Co-Potentiatoren identifiziert, CFTR-Modulatoren, die zusammen mit bestehenden Potentiatoren wie Ivacaftor mehrere seltene CFTR-Mutanten aktivieren können, darunter CFTR1281 (das Proteinprodukt, das durch die W1282X-Mutation entsteht) und N1303K-CFTR. Diese Studien stellen eine Weiterentwicklung eines neuartigen Modulator-Paradigmas dar, das einen therapeutischen Nutzen für mehrere seltene CFTR-Mutationen haben könnte, für die es derzeit keine Therapie gibt.
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NATUR
März 2019
Kleinmolekulare Ionenkanäle verstärken die Abwehrkräfte in den Epithelien der Atemwege bei zystischer Fibrose
AUTOREN
Katrina A. Muraglia, Rajeev S. Chorghade, Bo Ram Kim, Xiao Xiao Tang, Viral S. Shah, Anthony S. Grillo, Page N. Daniels, Alexander G. Cioffi, Philip H. Karp, Lingyang Zhu, Michael J. Welsh, Martin D. Burke
ZUSAMMENFASSUNG
Marty Burke von der University of Illinois Urbana-Champaign leistete Pionierarbeit bei der Entwicklung einer neuen Mukoviszidose-Therapie durch die Wiederverwendung eines bestehenden Medikaments - Amphotericin B. In Zusammenarbeit mit der University of Iowa zeigten Studien am Mukoviszidose-Schwein den potenziellen therapeutischen Nutzen von Amphotericin B bei der Wiederherstellung der Immunabwehr in der Lunge.
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NATURKOMMUNIKATIONEN
Februar 2019
Technisch veränderte Transfer-RNAs zur Unterdrückung von vorzeitigen Terminationscodons
AUTOREN
John D. Lueck, Jae Seok Yoon, Alfredo Perales-Puchalt, Adam L. Mackey, Daniel T. Infield, Mark A. Behlke, Marshall R. Pope, David B. Weiner, William R. Skach, Paul B. McCray Jr., Christopher A. Ahern
ZUSAMMENFASSUNG
Therapeutische Entwicklung von Transfer-RNAs (tRNAs), die krankheitsverursachende Nonsense-Mutationen - wie W1282X - im CFTR-Gen erkennen und die Synthese des CFTR-Proteins in voller Länge ermöglichen. Dieses Projekt wurde von Chris Ahern und John Lueck an der Universität von Iowa geleitet und umfasste auch Wissenschaftler des Wistar Institute in Philadelphia, PA, und des CFF Therapeutics Lab in Lexington, MA. Der Projektfortschritt bleibt eine Priorität von Emily's Entourage mit der Finanzierung von James Dhalman an der Georgia Tech, der daran arbeitet, therapeutische tRNAs in die Lunge zu bringen.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
September 2018
Kombinationspotentiator-Therapie (Co-Potentiator') für CF, die durch CFTR-Mutanten, einschließlich N1303K, verursacht wird, die auf Einzelpotentiatoren schlecht ansprechen
AUTOREN
Puay-Wah Phuan, Jung-Ho Son, Joseph-Anthony Tan, Clarabella Li, Ilaria Musante, Loma Zlock, Dennis W. Neilson, Walter E. Finkbeiner, Mark J. Kurth, Luis J. Galietta, Peter M. Haggie, Alan S. Verkman
ZUSAMMENFASSUNG
Ein zweites Manuskript für die Verkman-Gruppe an der University of California, San Francisco, erweitert das Konzept der Verwendung von Ivacaftor mit einem zweiten Potentiator (einem Co-Potentiator), um die Aktivität einer zweiten seltenen CFTR-Mutation (N1303K) deutlich zu erhöhen. Wichtig ist, dass diese Studie auch den ersten Nachweis enthält, dass W1282X-CFTR durch Ivacaftor und einen Co-Potentiator in menschlichen Nasenepithelzellen aktiviert werden kann.
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ZEITSCHRIFT FÜR MUKOVISZIDOSE
Januar 2017
Therapeutischer Nutzen des CFTR-Potenziators Ivacaftor bei einem CF-Patienten, der homozygot für die CFTR-Nonsense-Mutation W1282X ist
AUTOREN
Venkateshwar Mutyam, Emily Falk Libby, Ning Peng, Denis Hadjiliadis, Michael Bonk, George M. Solomon, Steven M. Rowe
ZUSAMMENFASSUNG
Klinische Studie unter der Leitung von Dr. Steven M. Rowe an der University of Alabama in Birmingham, die einen signifikanten therapeutischen Nutzen der Anwendung von Ivacaftor (VX-770) bei einem homozygoten CF-Patienten mit W1282X nachgewiesen hat. Die klinischen Vorteile - geringere pulmonale Exazerbationen, Gewichtszunahme, geringerer Insulinverbrauch - sprechen für den Off-Label-Einsatz dieses Mukoviszidose-Medikaments bei Mukoviszidose-Patienten mit W1282X.
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DIE ZEITSCHRIFT FÜR BIOLOGISCHE CHEMIE
Januar 2017
Korrektoren und Potentiatoren retten die Funktion des verkürzten W1282X-Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator (CFTR) Übersetzungsprodukts
AUTOREN
Peter M. Haggie, Puay-Wah Phuan, Joseph-Anthony Tan, Haijin Xu, Radu G. Avramescu, Doranda Perdomo, Lorna Zlock, Dennis W. Nielson, Walter E. Finkbeiner, Gergely L. Lukacs, Alas S. Verkman
ZUSAMMENFASSUNG
Projekt zur Entdeckung von Medikamenten, das an der University of California, San Francisco (UCSF) von Dr. Alan Verkman durchgeführt wurde. Im Rahmen der Studie wurden wirksame "Korrektoren" und "Potenzierer" für die durch die W1282X-Mutation verursachte verkürzte Form von CFTR identifiziert und ein therapeutischer Ansatz für die W1282X-Mutation validiert, der dem für delF508.
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