Subventions accordées

Ce projet se concentre sur le développement et l'application de bactériophages pour combattre les pathogènes résistants aux antibiotiques dans la fibrose kystique (FK), qui se caractérise par des infections respiratoires récurrentes et résistantes aux traitements. En élargissant les collections de phages, en améliorant les gammes d'hôtes et en évaluant les combinaisons antibiotiques-phages, le projet vise à établir un arsenal thérapeutique solide et à introduire la thérapie par les phages dans la clinique pour combattre les agents pathogènes résistants aux antibiotiques qui prévalent chez les personnes atteintes de FK.

Dirigé par le Dr Paul McCray, ce projet vise à faire progresser le traitement de la fibrose kystique en améliorant l'acheminement des cargaisons thérapeutiques à l'aide de variantes avancées de la capside d'AAV. L'équipe cherche à identifier les capsides les plus efficaces pour administrer des traitements à l'épithélium des voies respiratoires humaines et à évaluer leur efficacité. Cette approche innovante pourrait permettre d'obtenir des résultats curatifs pour les 10% des personnes atteintes de FK qui ne bénéficient pas des thérapies existantes.

Cette étude pilote testera les effets d'une combinaison de produits thérapeutiques approuvés comprenant le modulateur CFTR, Trikafta, pour les mutations CFTR qui ne répondent pas aux modulateurs CFTR seuls.

Le projet vise à créer une voie respiratoire de souris partiellement humanisée pour tester l'efficacité des méthodes d'administration de gènes. L'équipe utilisera ensuite ce système pour évaluer la capacité de deux agents spécifiques à délivrer des gènes aux cellules épithéliales des voies respiratoires humaines : un vecteur de virus adéno-associé (AAV) et une nanoparticule lipidique (LNP), dans le but de comprendre les préférences de l'agent de délivrance pour certains types de cellules des voies respiratoires humaines et la longévité des effets de la délivrance de gènes.

Les recherches du Dr Clarke sont axées sur l'étude de nouvelles stratégies de correction d'une variante rare du gène CFTR dans la fibrose kystique. La stratégie de recherche de son équipe comprend diverses approches visant à caractériser et à valider la conception et l'administration de nouveaux oligonucléotides antisens de commutation d'épissage pour la variante CFTR c.2988+1G>A, qui est l'une des variantes CFTR les plus courantes chez les personnes atteintes de FK d'origine africaine, mais qui n'est pas prise en compte par les modulateurs CFTR disponibles à l'heure actuelle. Les données obtenues dans le cadre du projet CF-Splice devraient ouvrir la voie à un bénéfice clinique pour les personnes atteintes de FK dans le monde réel, en particulier celles d'ascendance africaine, tout en ouvrant la voie au traitement d'autres variantes de CFTR.

Ce projet optimisera les lipides multifonctionnels afin d'améliorer encore leur sécurité et leur efficacité pour l'administration répétée en aérosol d'un ADN plasmidique thérapeutique codant pour le gène CFTR et évaluera leur transfection génique in vitro et in vivo ainsi que leur sécurité dans un modèle animal. Après avoir démontré l'efficacité des lipides ionisables multifonctionnels proposés pour l'administration par aérosol dans le cadre de ce projet, les chercheurs poursuivront l'étude des LNP pour l'administration systémique d'acides nucléiques thérapeutiques dans le traitement de la fibrose kystique, ce qui pourrait produire une efficacité thérapeutique plus prolongée que l'administration par aérosol. Les lipides ionisables multifonctionnels optimisés peuvent constituer une plate-forme d'administration sûre et efficace pour l'administration locale et systémique répétée de divers acides nucléiques thérapeutiques pour le traitement des derniers 10% des personnes atteintes de FK.

Cette recherche explore le développement de véhicules polymères pour améliorer l'administration de produits thérapeutiques à base d'acides nucléiques aux tissus et cellules cibles de l'organisme, principalement les poumons et le tractus gastro-intestinal. L'objectif final est de développer des véhicules efficaces pour des traitements ciblés à base d'acides nucléiques. in vivo l'administration d'acides nucléiques thérapeutiques aux épithéliums des poumons et du tractus gastro-intestinal, en réponse aux défis uniques posés par la mutation non-sens W1282X de la fibrose kystique..

Alors que des thérapies modulatrices CFTR très efficaces sont désormais disponibles pour 90% des personnes atteintes de FK qui ont au moins une copie de la mutation génétique la plus courante, F508del, environ 10% de la communauté FK avec des mutations non-sens ou d'autres mutations rares de la FK, ne bénéficient pas de ces thérapies qui leur sauvent la vie. Les travaux du Dr Farinha sont axés sur la restauration de la protéine CFTR pour les 10% de la communauté FK. Ses recherches visent à étudier les gènes et les protéines altérés et à les utiliser pour trouver de nouvelles cibles susceptibles d'améliorer la restauration de la protéine CFTR chez les personnes présentant des mutations de classe I.

Grâce à cette subvention, le professeur Martin, en collaboration avec la société de biotechnologie OmniSpirant Therapeutics, vise à faire progresser le développement d'une plateforme de thérapie génique inhalée pour la fibrose kystique. Cette technologie est basée sur des nanoparticules biologiques non virales appelées vésicules extracellulaires (VE), produites à partir de cellules souches. Les mutations non-sens de la FK se traduisent par une protéine CFTR (régulateur de la conductance transmembranaire de la fibrose kystique) tronquée et non fonctionnelle. La thérapie génique est conçue pour transporter et délivrer un modèle génétique de fabrication de la protéine CFTR complète, ce qui permet de traiter la fibrose kystique au niveau génétique.

Avant qu'un médicament ou une approche thérapeutique puisse être utilisé(e) dans des essais cliniques chez l'homme, il/elle doit d'abord être testé(e) dans un modèle animal afin d'en évaluer la sécurité et l'efficacité. Cependant, aucun modèle animal approprié présentant une mutation non-sens du régulateur de la conductance transmembranaire de la mucoviscidose (CFTR) n'est disponible à ce jour. Des études antérieures ont montré que le furet est une espèce idéale pour un modèle de FK, car il développe une maladie pulmonaire qui conduit à une insuffisance respiratoire et des maladies pancréatiques qui conduisent à un diabète lié à la FK. Ce projet vise à générer un modèle de furet FK contenant la mutation W1286X du gène CFTR, similaire à la mutation W1282X chez l'homme. Le modèle de furet sera utilisé pour tester si un traitement utilisant plusieurs médicaments peut réduire les symptômes de la maladie chez le furet. Ce nouveau modèle de furet W1286X offre une nouvelle opportunité d'accélérer l'identification d'approches thérapeutiques efficaces et sûres, en raccourcissant de manière significative le processus d'identification de nouveaux médicaments ou de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients présentant la mutation CFTR-W1282X, et potentiellement d'autres mutations non-sens, d'une manière que les systèmes cellulaires ou les modèles de rongeurs ne permettent pas.

Les thérapies d'édition génétique susceptibles de réparer le gène défectueux associé à la fibrose kystique pourraient permettre de guérir définitivement la maladie. Il existe actuellement une technologie capable de corriger efficacement la mutation et de restaurer la protéine clé qui joue un rôle dans le fonctionnement normal des cellules et des poumons. Cependant, il est difficile d'administrer cette thérapie au patient sans qu'elle ne se dégrade dans l'organisme. Ce projet permettra de cribler et d'identifier des vecteurs pharmaceutiques - ou des matériaux pour délivrer la cargaison de la thérapie génique - qui peuvent la protéger de la dégradation et, en fin de compte, être délivrés dans les poumons sous forme de médicaments inhalés.

Le dysfonctionnement mitochondrial est un problème souvent négligé chez les personnes atteintes de FK. Il se caractérise par une production d'énergie déficiente et la génération d'énormes quantités de radicaux libres qui sont toxiques pour toutes les cellules de l'organisme. Les travaux de ces chercheurs représentent une nouvelle approche pour la FK, car ils utilisent un modulateur mitochondrial, le MP-101, pour réduire la production de radicaux libres et la surcharge calcique mitochondriale, réduisant ainsi les réactions inflammatoires et les lésions tissulaires qui en résultent. Le MP-101 sera testé sur un modèle de Furet de la FK et, en cas de succès, pourrait être testé sur des patients atteints de FK.

Les connaissances sur la fonction de la CFTR et l'expression des types de cellules ont beaucoup progressé depuis sa découverte en 1989. Actuellement, 90% des personnes atteintes de FK bénéficient de thérapies ciblées sur les mutations qui restaurent la fonction de leurs mutations CFTR. Cependant, les 10% restants ne peuvent pas bénéficier de ces médicaments parce qu'ils produisent trop peu ou pas du tout de protéine fonctionnelle. Ce projet vise à réparer de manière spécifique les mutations CFTR à l'aide d'une enzyme modifiée, appelée éditeur de base adénine (ABE). L'équipe du Dr Sinn s'attachera à délivrer l'ABE à un nombre suffisant de cellules des voies respiratoires pour qu'il soit thérapeutique. Le projet utilisera des particules naturelles, appelées vésicules extracellulaires (VE), que la plupart des cellules du corps produisent. Ces particules sont très petites et ont évolué pour devenir des messagers cellulaires capables d'acheminer de petites molécules et des protéines entre les cellules. Le laboratoire du Dr Sinn a déjà démontré que les EV peuvent transporter de petits ARN et des protéines vers les cellules des voies respiratoires. Dans le cadre de cette subvention, il testera s'il est possible de conditionner et de délivrer des EBA pour corriger plusieurs des mutations CFTR rares et sans signification.

Les infections bactériennes pulmonaires, en particulier les infections résistantes aux médicaments, sont à l'origine de la progression de la maladie et de la mortalité chez les personnes atteintes de fibrose kystique. Parmi les pires, les infections à MNT sont souvent résistantes aux antibiotiques disponibles et peuvent empêcher les personnes concernées de bénéficier d'une transplantation pulmonaire dans de nombreux centres de transplantation. En outre, ces infections peuvent être particulièrement graves chez les patients post-transplantation qui prennent des médicaments immunosuppresseurs. Ce projet vise à explorer les bactériophages, également connus sous le nom de phages, en tant qu'option thérapeutique potentielle pour les personnes souffrant d'infections à MNT. Les phages tuent efficacement leurs hôtes bactériens, ont un profil de sécurité solide et peuvent être utilisés conjointement avec des antibiotiques avec la possibilité d'avantages additifs, voire synergiques. L'équipe du Dr Hatfull se concentrera sur l'identification, la préparation et la fourniture de phages pour un usage compassionnel dans le traitement des infections à MNT chez les personnes atteintes de FK qui ont épuisé les autres options thérapeutiques. Leur expérience sera ensuite mise à profit pour optimiser la sélection, la préparation et la stabilité des phages.

L'édition primaire permet d'inscrire de nouvelles informations génétiques dans le génome de manière très précise sans endommager l'ADN de l'hôte, car aucune rupture double brin de l'ADN n'est induite. De plus en plus de données font état de la polyvalence, de l'efficacité et de l'innocuité de l'édition primaire, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier son potentiel pour la fibrose kystique et sa capacité à corriger les mutations du gène CFTR. Ce projet étudie l'utilisation de l'édition primaire pour corriger des mutations CFTR spécifiques, la possibilité d'utiliser des particules de type virus (VLP) pour délivrer l'édition primaire de manière sûre et efficace, et si les VLP peuvent pénétrer efficacement à travers le mucus de la FK et entrer dans les cellules épithéliales des voies respiratoires de la FK pour en modifier le gène.

Ce projet de recherche collaboratif entre des équipes du centre médical de l'université de Rochester et du centre médical universitaire d'Utrecht aux Pays-Bas a pour but d'explorer l'utilisation des ACE-tRNA pour produire une protéine CFTR pleine longueur et entièrement fonctionnelle. Des études antérieures sur la technologie ACE-tRNA ont donné des résultats prometteurs, ce qui indique qu'il est maintenant nécessaire de poursuivre les recherches sur les ACE-tRNA dans des modèles de cellules dérivées de patients. Les deux équipes travailleront en collaboration pour caractériser la fonction CFTR dans les cellules dérivées de patients après traitement par ACE-tRNA.

La résistance bactérienne aux antibiotiques actuels devient un problème croissant, entraînant une augmentation de la morbidité et de la mortalité. Chez les personnes atteintes de fibrose kystique (FK), Staphylococcus aureusy compris la résistance à la méthicilline S. aureus (MRSA), est fréquemment observée et provoque des infections dans le nez qui s'étendent ensuite aux poumons. Dans ce projet, l'utilité des lysines de phages pour contrôler les infections à SARM sera étudiée. Les lysines représentent une alternative aux antibiotiques car elles utilisent un mécanisme complètement différent de celui des antibiotiques pour tuer les bactéries. Aucune résistance aux lysines n'a été observée chez d'autres espèces bactériennes. En outre, les lysines peuvent être administrées à la fois par voie systémique et par aérosol. Ainsi, les lysines spécifiques au SARM pourraient présenter des avantages par rapport aux approches antimicrobiennes conventionnelles, prévenir les infections chroniques et améliorer la qualité de vie des personnes vivant avec la FK.

La fibrose kystique (FK) est causée par des mutations qui limitent la fonctionnalité du gène du régulateur de la conductance transmembranaire de la fibrose kystique (CFTR), ce qui peut entraîner une insuffisance respiratoire. La mutation non-sens W1282X entraîne la production d'un gène CFTR plus court, présent en faible quantité, ce qui le rend partiellement fonctionnel, en raison d'un mécanisme de contrôle de la qualité cellulaire appelé décroissance de l'ARNm médiée par le non-sens (NMD). Ce projet utilise une nouvelle approche qui consiste à cibler l'épissage du pré-ARNm pour supprimer l'exon 23 - la région du gène CFTR qui contient la mutation W1282X - afin d'augmenter la fonction du gène CFTR chez les personnes atteintes de la mutation W1282X de la fibrose kystique. Ce projet étudie donc cette stratégie en développant des oligonucléotides antisens synthétiques (ASO) qui peuvent induire le saut de l'exon 23 de la séquence du pré-ARNm afin d'augmenter la fonctionnalité du gène CFTR muté.  

Les personnes atteintes de FK restent sensibles aux infections bactériennes et ont généralement besoin d'un régime antibiotique intensif pour maintenir leurs voies respiratoires dégagées. Les infections par des bactéries résistantes à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) constituent un défi permanent et de nouvelles stratégies sont nécessaires pour les combattre. Cette application étudiera deux nouvelles stratégies de lutte contre le SARM. La première approche vise à développer un vaccin contre le SARM. Les vaccins conventionnels utilisent des fragments de protéines provenant d'un agent pathogène pour produire une réponse immunitaire. En revanche, ce projet utilisera de l'ADN synthétique et s'appuiera sur le corps humain pour générer le fragment de protéine - une approche qui présente de nombreux avantages, notamment l'activation de l'immunité basée sur les anticorps et les cellules, ainsi qu'une production et un stockage plus faciles des médicaments. La seconde approche consistera à développer des anticorps modifiés contre le SARM ayant une activité antimicrobienne accrue par rapport aux anticorps endogènes contre le SARM. Comme dans le premier objectif, cette étude utilisera l'ADN pour délivrer l'information génétique permettant de coder ces anticorps thérapeutiques, une stratégie qui permet une diffusion durable et réduit les coûts des médicaments. Ces approches seront initialement développées en utilisant un isolat clinique dérivé d'un sujet atteint de FK. Cette approche personnalisée devrait pouvoir être appliquée à d'autres bactéries pathogènes résistantes aux antimicrobiens qui ont un impact sur la FK.

Les personnes atteintes de fibrose kystique (FK) courent un grand risque de développer des infections pulmonaires récurrentes. Ces infections sont souvent causées par des bactéries résistantes aux antibiotiques comme le SARM. Ce projet vise à développer un panel de phages ciblant le SARM et travaillant collectivement à l'élimination ou à la réduction du SARM dans les poumons des personnes atteintes de FK. En développant une banque de phages MRSA bien caractérisés, ce projet fera progresser le développement rationnel de cocktails de phages MRSA à utiliser dans la gestion de la FK et rendra cette collection largement accessible aux médecins et aux chercheurs du monde entier pour faciliter la thérapie par phage qui sauve des vies.

Des modèles permettant de tester de nouvelles thérapies pour traiter la mutation non-sens du gène CFTR sont nécessaires. Craig Hodges et ses collègues de la Case Western Reserve University créent de nouveaux modèles de souris contenant la mutation W1282X du gène CFTR. Il existe plusieurs modèles de souris CF, notamment des modèles contenant les mutations F508del, G551D ou G542X. L'objectif de cette proposition est de générer des modèles bien caractérisés qui peuvent être distribués aux laboratoires (universitaires ou industriels) qui se concentrent sur le développement ou l'essai de stratégies thérapeutiques spécifiquement pour la mutation W1282X, ou pour les mutations non-sens de la FK en général.

S. aureus est une bactérie multirésistante (MDR) qui provoque des infections pulmonaires chez les personnes atteintes de FK dès leur plus jeune âge. Les infections causées par les bactéries multirésistantes contribuent directement à la morbidité et à la mortalité, les médecins étant contraints de recourir à un arsenal d'antibiotiques de plus en plus réduit. Chez les personnes infectées de façon persistante par la S. aureusUne réduction de la charge bactérienne pourrait avoir un impact positif significatif sur la fonction pulmonaire, les exacerbations pulmonaires et la qualité de vie. La thérapie par les phages utilise des bactériophages (virus spécifiques aux bactéries) qui ciblent et tuent les bactéries. Lorsqu'ils sont utilisés à des fins thérapeutiques, ces phages sont capables de tuer les bactéries exprimant des facteurs de virulence spécifiques qui leur permettent de provoquer une infection. Le financement de l'EE permettra de poursuivre les efforts de développement de thérapies basées sur les phages pour traiter les infections associées à la fibrose kystique.

L'administration d'acides nucléiques aux poumons, y compris les ARNt, est une alternative prometteuse. pour la thérapie de la fibrose kystique. Cependant, le ciblage des acides nucléiques vers les cellules appropriées du poumon reste un défi majeur. En utilisant des approches de pointe, le laboratoire Dahlman vise à développer des agents de diffusion optimisés spécifiques aux poumons, appelés nanoparticules, afin de faciliter la diffusion des acides nucléiques. L'objectif global de ce projet est d'accélérer le rythme auquel les nanoparticules peuvent être utilisées pour traiter la FK.

Les fonds de stimulation de l'Entourage d'Emily serviront à acheter un équipement spécialisé, les chambres d'Ussing, qui constituent la méthode de référence pour mesurer l'activité de la CFTR dans les cellules épithéliales des voies respiratoires et pour déterminer l'efficacité des traitements de la fibrose kystique en cours de développement. Plus précisément, les chambres d'Ussing seront utilisées pour tester l'efficacité des ARNt ACE supprimant le non-sens, mis au point grâce à une subvention de recherche antérieure de l'Entourage d'Emily.

L'objectif de ce projet est d'étudier si les modulateurs actuels ou expérimentaux de la CFTR sont efficaces dans les organoïdes dérivés de sujets atteints de FK et présentant la mutation W1282X.

Des études antérieures soutenues par l'Entourage d'Emily ont révélé que le KALYDECO procure des bienfaits thérapeutiques chez certains sujets atteints de FK et porteurs de la mutation W1282X. Ces études provocatrices seront étendues à d'autres essais cliniques n-of-1 afin d'évaluer si les bénéfices cliniques peuvent être encore améliorés par une thérapie correcteur-potentiateur approuvée.

En combinant l'expertise en culture cellulaire, l'évaluation fonctionnelle de la CFTR, le développement thérapeutique et la pratique clinique, ce projet évaluera si les approches thérapeutiques disponibles modulent les propriétés clés, y compris le transport des ions et la clairance mucociliaire, dans les cellules épithéliales des voies respiratoires dérivées de sujets atteints de FK et présentant la mutation W1282X..

La fibrose kystique est due à une perte de fonction du canal ionique CFTR. Le développement de méthodes alternatives pour restaurer la fonction du canal manquant indépendamment du CFTR est un besoin médical urgent non satisfait. Sur la base d'études convaincantes dans des modèles de culture cellulaire et dans des modèles animaux de la FK, ce projet testera une nouvelle stratégie thérapeutique pour répondre directement à ce besoin. Cette approche fait appel à un médicament approuvé pour une autre indication et à un traitement de la fibrose kystique. pourrait éventuellement conduire au développement d'une nouvelle approche thérapeutique pour la FK.

En utilisant des techniques biochimiques innovantes, l'objectif principal de ce projet est d'identifier de nouvelles cibles pour améliorer le trafic de CFTR1281, la protéine tronquée résultant de la mutation W1282X.

L'absence de modèles cellulaires validés a été un obstacle majeur au développement de thérapies pour les mutations non-sens de CFTR. Scott H Randell, PhD, en collaboration avec Finn Hawkins, MBBCh (Université de Boston) développera des modèles de cellules épithéliales homozygotes des voies respiratoires W1282X qui devraient accélérer les développements thérapeutiques.

Ce projet utilise des approches pionnières de criblage à haut débit pour identifier des molécules semblables à des médicaments qui ciblent la mutation W1282X-CFTR et d'autres mutations rares de la fibrose kystique. Dans des études précédemment financées par l'Entourage d'Emily, le Dr Verkman a établi le concept selon lequel les "correcteurs" et les "potentialisateurs" combinés - tels qu'ils sont utilisés pour traiter la mutation la plus courante de la FK, F508del - pourraient également être utilisés pour traiter la mutation W1282X. Ces nouvelles études visent à faire progresser ce domaine.

L'une des principales caractéristiques de la FK est un mucus épais et déshydraté qui s'accumule dans les poumons et provoque des infections bactériennes chroniques. Chez les patients atteints de FK, une protéine hyperactive appelée ENaC contribue à la déshydratation de la surface des voies respiratoires et alimente ce processus. Ce projet étudiera une nouvelle approche thérapeutique pour réhydrater les voies respiratoires en utilisant un candidat préclinique qui inhibe l'ENaC.

Ce projet utilise une approche génétique innovante pour corriger la mutation W1282X-CFTR. Des molécules d'ARN de transfert seront utilisées pour diriger la livraison d'un tryptophane (W) approprié vers la mutation W1282X pendant la synthèse des protéines afin de promouvoir la production de la protéine CFTR de pleine longueur..