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Modelos celulares, animais e de doença robustos e validados são essenciais para acelerar a investigação e a descoberta e desenvolvimento de medicamentos para a fibrose quística (FC). A falta de sistemas-modelo para apoiar a investigação de mutações CFTR tem servido anteriormente como uma barreira ao progresso. Na Emily's Entourage, estamos profundamente empenhados em investir e desenvolver os sistemas de modelos e recursos de investigação mais rigorosamente testados para indivíduos com FC que não beneficiam dos actuais moduladores CFTR.

Os recursos disponíveis para a comunidade de investigação incluem:

Construções de ADN complementares

Construções de cDNA que expressam CFTR mutado (W1282X-CFTR) e truncado produzido pela mutação W1282X-CFTR (CFTR₁₂₈₁) estão disponíveis. As construções foram geradas em pcDNA3.1/Zeo(+), e podem ser facilmente subclonadas em vectores alternativos. Estão disponíveis mais informações aqui. A geração destas construções de cDNA foi apoiada pela Emily's Entourage.

Construções virais

Construções lentivirais e adenovirais que codificam ARNs de transferência com engenharia anticódons (ACE-tRNAs) que reconhecem e suprimem eficazmente genótipos de códons de terminação prematura (PTCs) CFTR, incluindo W1282X, foram geradas por John Lueck, PhD, University of Rochester Medical Center. Para mais informações, consultar aqui. A geração destas construções virais foi apoiada pela Emily's Entourage.

Modelos celulares

Células epiteliais das vias respiratórias

Um painel de células epiteliais das vias respiratórias foi gerado por Finn J. Hawkins, MBBCh, Universidade de Boston, utilizando células estaminais pluripotentes induzidas (iPSCs) de pwCF com W1282X-CFTR (e outras mutações CFTR). Estas células podem ser mantidas em cultura, diferenciadas em epitélio pseudo-estratificado na interface ar-líquido para avaliações electrofisiológicas, e criopreservadas. Trata-se de uma ferramenta de investigação valiosa para estudar a FC e acelerar o desenvolvimento terapêutico da FC causada por variantes raras. O desenvolvimento deste painel de células foi apoiado pela Emily's Entourage. Para obter a disponibilidade de genótipos específicos e para iniciar pedidos de MTA, não hesite em contactar o Dr. Finn J. Hawkins.

Células HEK293T de engenharia

As células Human Embryonic Kidney (HEK) 293T que expressam W1282X-CFTR marcado com 3HA (e outras mutações CFTR) estão disponíveis através de Marianne Carlon, PhD, KU Leuven. Estas linhas celulares são uma excelente ferramenta de investigação para o rastreio rápido de muitas estratégias de correção da CFTR (por exemplo, compostos, adição de genes e edição de genes), são facilmente transfectadas e o marcador 3HA permite uma leitura direta ao nível das proteínas (por exemplo, por Western Blot e imunocitoquímica para localização na membrana plasmática). A criação destas linhas celulares artificiais foi publicada em formato de acesso livre (Bulcaen et al., Cell Reports Medicine, 2024) e foi apoiada pela Emily's Entourage. Para obter a disponibilidade de genótipos específicos e para iniciar pedidos de MTA, não hesite em contactar a Dra. Marianne Carlon.
Um repórter de edição primária descrito anteriormente (PEAR; Simon et al., eLife, 2022) foi adaptado por Marianne Carlon, PhD, KU Leuven, para compatibilidade com a produção de partículas lentivirais. Foi gerada uma linha celular estável (linha celular PEAR) que codifica o repórter GFP com sítio de emenda interrompido, em combinação com a expressão constitutiva de miRFP. Após uma edição bem sucedida da base prime ou da adenina, a linha celular PEAR-HEK293T torna-se GFP-positiva, permitindo a investigação de novas arquitecturas PE- ou ABE-VLP, a otimização de protocolos de produção e a titulação funcional de novas preparações. A criação desta linha celular estável foi apoiada pela Emily's Entourage. Para iniciar pedidos de MTA, não hesite em contactar a Dra. Marianne Carlon.

Modelos de células epiteliais da tiroide do rato

Modelos de células da tiroide do rato Fischer (FRT) que expressam W1282X-CFTR e CFTR₁₂₈₁ (com o repórter sensível ao halogeneto EYFP-H148Q/I152L/F46L). Estes modelos celulares são passíveis de avaliação fluorescente e electrofisiológica da atividade da CFTR. Para mais informações, consultar aqui. A criação destes modelos celulares foi apoiada pela Emily's Entourage.

Modelos de células epiteliais imortalizadas das vias respiratórias

Células epiteliais das vias respiratórias imortalizadas CFBE41o- que expressam W1282X-CFTR ou CFTR₁₂₈₁ com etiquetas de epítopo HA tripleto modificadas, para facilitar a bioquímica e a apresentação à superfície celular, foram geradas por Gergerly Lukacs, MD, PhD, McGill University.

Modelos de células epiteliais das vias respiratórias com edição genética

Células epiteliais brônquicas humanas imortalizadas 16HBE14o- editadas por genes que expressam W1282X-CFTR (e mutações CFTR adicionais) foram geradas pelo Cystic Fibrosis Foundation Therapeutics Lab e estão disponíveis aqui.
As células 16HBE14o- com edição genética que exprimem W1282X-CFTR (e outras mutações CFTR) geradas pelo Laboratório CFFT foram concebidas por Marianne Carlon, PhD, KU Leuven para exprimir a proteína de fluorescência amarela (YFP) sensível aos halogenetos (HS). A expressão estável da HS-YFP nestas células permite monitorizar a correção funcional da CFTR. Pode ser uma ferramenta de investigação valiosa para investigar a eficácia da edição de genes ou de outras estratégias de correção. A engenharia destes modelos celulares foi apoiada pela Emily's Entourage. Para obter informações sobre a disponibilidade de genótipos específicos e para iniciar pedidos de MTA, não hesite em contactar a Dra. Marianne Carlon.

Modelos de células epiteliais das vias respiratórias com crescimento reforçado

Células epiteliais nasais homozigóticas W1282X-CFTR quase nativas e com crescimento aumentado que exprimem um proto-oncogene (Bmi-1) e a subunidade catalítica da telomerase (hTERT) estão disponíveis junto de Scott Randell, PhD, Universidade da Carolina do Norte, Chapel Hill. Para mais informações, contactar aqui. A criação destes modelos celulares foi apoiada pela Emily's Entourage.

Células epiteliais primárias das vias respiratórias humanas e organoides intestinais

Células primárias nasais, pulmonares e intestinais com duas mutações nonsense (incluindo células homozigóticas W1282X/W1282X) estão disponíveis na coleção de células RARE da CFF no Cystic Fibrosis Foundation Therapeutics (CFFT) Lab. As células serão distribuídas com base na disponibilidade e na avaliação de um plano de investigação curto (~ meia página) que será avaliado quanto ao mérito científico. Para obter informações sobre a disponibilidade de genótipos específicos, contacte Jessica Stach. Os pedidos de MTA podem ser iniciados através do Laboratório CFFT aqui.

Células epiteliais nasais primárias humanas e modelos de células estaminais

Um biobanco de células epiteliais nasais e de células estaminais pluripotentes induzidas (iPSC) isoladas de indivíduos que vivem com FC, incluindo os homozigóticos ou heterozigóticos para as mutações W1282X e/ou G542X, está disponível no The CF Canada-SickKids Program in Individual Therapy (CFIT). Algumas iPSCs foram editadas com CrispR para gerar controlos isogénicos.

Organoides rectais

Os organoides rectais derivados de indivíduos homozigóticos W1282X-CFTR são mantidos por e estão disponíveis em Tecnologia de organoides Hubrecht e o Laboratório de Terapêutica da Fundação para a Fibrose Cística.
Os organoides intestinais derivados de doentes (PDIOS) que exprimem de forma estável ACE-tRNAs foram desenvolvidos através de transdução lentiviral por Jeffrey M. Beekman, PhD, UMC Utrecht. O desenvolvimento destas linhas celulares irá beneficiar experiências específicas, tais como qPCRs, Western-Blots e ensaios relacionados com a toxicidade. Para mais informações, consultar aqui. Emily's Entourage apoiou a geração de ACE-tRNAs estáveis com expressão de PDIOS.

Modelo de células estaminais

As células estaminais pluripotentes induzidas homozigóticas para a mutação W1282X-CFTR estão disponíveis no Laboratório Diamond, Universidade da Pensilvânia.

Algoritmos baseados em aprendizagem automática

Marianne Carlon, doutorada, KU Leuven, desenvolveu um algoritmo baseado na aprendizagem automática denominado DETECTOR para a análise de organóides de FC, que foi descrito aqui (Bulcaen et al., Cell Reports Medicine, 2024). O DETECTOR é uma ferramenta para testar e analisar rapidamente as abordagens terapêuticas de edição de genes em organóides intestinais. Apesar de ter sido desenvolvida explicitamente para o trabalho de edição de genes em organóides, esta ferramenta pode ser facilmente aplicada à adição de genes ou a qualquer outra estratégia que conduza à correção funcional da CFTR. A criação desta ferramenta para organoides foi apoiada pela Emily's Entourage e está disponível gratuitamente através de GitHub.

Modelos murinos

Modelos murinos para investigar a patologia da Fibrose Quística (FC), incluindo modelos de FC causados por mutações nonsense, estão disponíveis através de Craig Hodges, PhD, no Núcleo de Modelos de Ratos com Fibrose Cística da Case Western Reserve University.

Nanopartículas

Nanopartículas lipídicas

O laboratório de Debadyuti (Rana) Ghosh, PhD, da Universidade do Texas em Austin, desenvolveu novas nanopartículas lipídicas que encapsulam ARN (ARNm e ARNsg). A criação desta formulação foi apoiada pela Emily's Entourage, e a sua composição e métodos de formulação estão disponíveis para outros grupos de investigação para fornecer carga terapêutica de ARN. Para iniciar pedidos de MTA, não hesite em contactar o Dr. Ghosh.

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