Subvenções concedidas

Esse projeto se concentra no desenvolvimento e na aplicação de bacteriófagos para combater patógenos resistentes a antibióticos na fibrose cística (FC), que se caracteriza por infecções respiratórias recorrentes e resistentes ao tratamento. Ao expandir as coleções de fagos, melhorar a gama de hospedeiros e avaliar os regimes de combinação de fagos e antibióticos, o projeto visa estabelecer um arsenal terapêutico robusto e levar a terapia com fagos para a clínica para combater os patógenos resistentes a antibióticos predominantes em pessoas com FC.

Liderado pelo Dr. Paul McCray, esse projeto tem o objetivo de avançar no tratamento da FC, aprimorando o fornecimento de carga terapêutica usando variantes avançadas de capsídeo de AAV. A equipe busca identificar os capsídeos mais eficientes para fornecer tratamentos ao epitélio das vias aéreas humanas e avaliar sua eficácia. Essa abordagem inovadora tem o potencial de proporcionar resultados curativos para o 10% de pessoas com FC que não se beneficiam das terapias existentes.

Esse estudo piloto testará os efeitos de uma combinação de terapias aprovadas que incluem o modulador de CFTR, Trikafta, para mutações de CFTR que não respondem aos moduladores de CFTR isoladamente.

O projeto tem como objetivo criar uma via aérea de camundongo parcialmente humanizada para testar a eficiência dos métodos de entrega de genes. Em seguida, a equipe usará esse sistema para avaliar a capacidade de dois agentes específicos de fornecer genes às células epiteliais das vias aéreas humanas: um vetor de vírus associado ao adenovírus (AAV) e uma nanopartícula lipídica (LNP), com o objetivo de compreender as preferências do agente de fornecimento para determinados tipos de células das vias aéreas humanas e a longevidade dos efeitos do fornecimento de genes.

O foco da pesquisa do Dr. Clarke é a investigação de novas estratégias para a correção de uma variante rara do gene CFTR na FC. A estratégia de pesquisa de sua equipe inclui várias abordagens para caracterizar e validar totalmente o projeto e a entrega de novos oligonucleotídeos antisense (ASOs) de troca de emenda para a variante CFTR c.2988+1G>A, que é uma das variantes CFTR mais comuns em pessoas com FC de origem africana, mas que não é abordada pelos moduladores CFTR disponíveis atualmente. Espera-se que os dados obtidos com o projeto CF-Splice forneçam um caminho para o benefício clínico de pessoas com FC no mundo real, em particular as de ascendência africana, ao mesmo tempo em que abrem caminho para o tratamento de outras variantes de CFTR.

Esse projeto otimizará os lipídios multifuncionais para melhorar ainda mais sua segurança e eficácia para o fornecimento repetido de aerossol de um DNA plasmídeo terapêutico que codifica o gene CFTR e avaliará sua transfecção de genes in vitro e in vivo e sua segurança em um modelo animal. Após a demonstração da eficácia dos lipídios ionizáveis multifuncionais propostos por meio do fornecimento de aerossol nesse projeto, os pesquisadores explorarão ainda mais o LNP para o fornecimento sistêmico de ácidos nucleicos terapêuticos para tratar a FC, o que pode produzir uma eficácia terapêutica mais prolongada do que o fornecimento de aerossol. Os lipídios ionizáveis multifuncionais otimizados podem fornecer uma plataforma de fornecimento segura e eficiente para o fornecimento local e sistêmico repetido de várias terapias de ácido nucleico para o tratamento do último 10% de pessoas com FC.

Esta pesquisa explora o desenvolvimento de veículos poliméricos para melhorar o fornecimento de terapêutica baseada em ácido nucleico para tecidos e células-alvo do corpo, principalmente o pulmão e o trato gastrointestinal. O objetivo final é desenvolver veículos eficazes para o tratamento direcionado de células e tecidos. in vivo Fornecimento de ácido nucleico terapêutico para epitélios nos pulmões e no trato gastrointestinal, abordando os desafios exclusivos apresentados pela mutação sem sentido W1282X da FC.

Embora as terapias moduladoras de CFTR altamente eficazes estejam agora disponíveis para 90% das pessoas com FC que têm pelo menos uma cópia da mutação genética mais comum, F508del, cerca de 10% da comunidade de FC com mutações sem sentido ou outras mutações raras de FC não se beneficiam dessas terapias que salvam vidas. O trabalho do Dr. Farinha se concentra em restaurar a proteína CFTR para os 10% finais da comunidade de FC. Sua pesquisa tem como objetivo investigar genes e proteínas alterados e usá-los para encontrar novos alvos que possam impulsionar o resgate da CFTR em indivíduos com mutações de classe I.

Com essa bolsa, o professor Martin, em colaboração com a empresa de biotecnologia OmniSpirant Therapeutics, pretende avançar no desenvolvimento de uma plataforma de terapia gênica inalatória para a FC. Essa tecnologia se baseia em nanopartículas biológicas não virais chamadas vesículas extracelulares (EVs) que são produzidas a partir de células-tronco. As mutações sem sentido da FC resultam em uma proteína reguladora de condutância transmembrana da fibrose cística (CFTR) truncada e não funcional. A terapia gênica é projetada para transportar e fornecer um modelo genético de produção de proteína para a proteína CFTR completa, tratando assim a FC em nível genético.

Antes que um medicamento ou abordagem de tratamento possa ser usado em estudos clínicos em humanos, ele precisa primeiro ser testado em um modelo animal para avaliar a segurança e a eficácia. No entanto, até o momento, não há modelos animais adequados com uma mutação sem sentido do regulador de condutância transmembrana da fibrose cística (CFTR). Estudos anteriores demonstram que o furão é uma espécie ideal para um modelo de FC porque desenvolve uma doença pulmonar que leva à insuficiência respiratória e desenvolve doenças pancreáticas que levam ao diabetes relacionado à FC. Este projeto terá como objetivo gerar um modelo de furão com FC que contenha a mutação W1286X no gene CFTR, semelhante à mutação W1282X humana. O modelo de furão será usado para testar se o tratamento com vários medicamentos pode reduzir os sintomas da doença no furão. Esse novo modelo de furão W1286X oferece uma nova oportunidade para acelerar a identificação de abordagens terapêuticas eficazes e seguras, encurtando significativamente o curso da identificação de novos medicamentos ou novas estratégias terapêuticas para pacientes com a mutação CFTR-W1282X e, possivelmente, outras mutações sem sentido, de maneiras que os sistemas baseados em células ou modelos de roedores não permitem.

As terapias de edição de genes que podem ser capazes de reparar o gene defeituoso associado à FC têm o potencial de obter uma cura permanente para a doença. Atualmente, existe uma tecnologia que pode corrigir com eficiência a mutação e restaurar a proteína principal que está envolvida com a função normal das células e dos pulmões. Entretanto, é difícil fornecer essa terapia ao paciente sem que ela se degrade no corpo. Este projeto examinará e identificará transportadores farmacêuticos - ou materiais para a entrega da carga da terapia genética - que possam protegê-la da degradação e, em última análise, ser entregue aos pulmões como medicamentos inalados.

A disfunção mitocondrial é um problema frequentemente negligenciado em pessoas com FC. Ela é marcada pela produção de energia prejudicada e pela geração de níveis enormes de radicais livres que são tóxicos para todas as células do corpo. Seu trabalho representa uma nova abordagem para a FC, pois utiliza um modulador mitocondrial, o MP-101, para reduzir a produção de radicais livres e a sobrecarga de cálcio mitocondrial, reduzindo assim as respostas inflamatórias e os consequentes danos aos tecidos. O MP-101 será testado em um modelo de FC de furão e, se for bem-sucedido, poderá ser testado em pacientes com FC.

O conhecimento da função da CFTR e da expressão do tipo de célula avançou muito desde sua descoberta em 1989. Atualmente, 90% das pessoas com FC se beneficiam de terapias direcionadas a mutações que restauram a função de suas mutações CFTR. Entretanto, os 10% restantes de pessoas com FC não podem se beneficiar desses medicamentos porque produzem muito pouca ou nenhuma proteína funcional. Esse projeto tem como objetivo realizar o reparo específico do local das mutações da CFTR usando uma enzima projetada, chamada de Editor de Base de Adenina (ABE). A equipe do Dr. Sinn se concentrará na entrega da ABE a um número suficiente de células apropriadas das vias aéreas para ser terapêutica. O projeto usará partículas que ocorrem naturalmente, chamadas vesículas extracelulares (EVs), que a maioria das células do corpo produz. Essas partículas são muito pequenas e evoluíram para serem mensageiros celulares que podem transportar pequenas moléculas e proteínas entre as células. O laboratório do Dr. Sinn demonstrou anteriormente que as EVs podem transportar pequenos RNAs e proteínas para as células das vias aéreas. Como parte desse subsídio, eles testarão se podem empacotar e fornecer ABEs para corrigir muitas das mutações CFTR raras e sem sentido.

As infecções bacterianas pulmonares, especificamente as resistentes a medicamentos, impulsionam a progressão da doença e a mortalidade em pessoas com FC. Entre as piores estão as infecções por MNT, que geralmente são resistentes aos antibióticos disponíveis e podem desqualificar os indivíduos para o transplante de pulmão em muitos centros de transplante. Além disso, essas infecções podem ser particularmente graves em pacientes pós-transplante que tomam medicamentos imunossupressores. Este projeto tem como objetivo explorar os bacteriófagos, também conhecidos como fagos, como uma possível opção de tratamento para pessoas com infecções por MNT. Os fagos matam com eficiência seus hospedeiros bacterianos, têm perfis de segurança sólidos e podem ser usados em conjunto com antibióticos, com a possibilidade de benefícios aditivos ou até mesmo sinérgicos. A equipe do Dr. Hatfull se concentrará na identificação, preparação e fornecimento de fagos para uso compassivo no tratamento de infecções por MNT em pessoas com FC que tenham esgotado outras opções de tratamento. Suas experiências serão usadas para otimizar a triagem, a preparação e a estabilidade dos fagos.

A edição primária pode gravar novas informações genéticas no genoma de maneira muito precisa, sem causar danos ao DNA do hospedeiro, pois não há indução de quebras de DNA de fita dupla. Um conjunto cada vez maior de evidências relata a versatilidade, a eficiência e a segurança da edição primária, mas são necessárias mais pesquisas para investigar seu potencial para a FC e sua capacidade de corrigir as mutações da CFTR. Este projeto explora o uso da edição primária para corrigir mutações específicas da CFTR, a possibilidade de aproveitar partículas semelhantes a vírus (VLPs) para fornecer a edição primária de forma segura e eficiente, e se as VLPs podem penetrar com eficiência através do muco da FC e entrar e editar geneticamente as células epiteliais das vias aéreas da FC.

Esse projeto de pesquisa colaborativa entre as equipes do Centro Médico da Universidade de Rochester e do Centro Médico da Universidade de Utrecht, na Holanda, visa explorar o uso de ACE-tRNAs para produzir a proteína CFTR completa e totalmente funcional. Estudos anteriores sobre a tecnologia ACE-tRNA mostraram resultados promissores, indicando que agora é necessária uma investigação mais aprofundada dos ACE-tRNAs em modelos de células derivadas de pacientes. As duas equipes trabalharão em colaboração para caracterizar a função CFTR em células derivadas de pacientes após o tratamento com ACE-tRNA.

A resistência bacteriana aos antibióticos atuais está se tornando um problema cada vez maior, resultando em mais morbidade e mortalidade. Em indivíduos com Fibrose Cística (FC), Staphylococcus aureusincluindo resistentes à meticilina S. aureus (MRSA), é frequentemente observada e causa infecções no nariz que, posteriormente, semeiam os pulmões. Neste projeto, será investigada a utilidade das lisinas de fagos para controlar infecções por MRSA. As lisinas representam uma alternativa aos antibióticos, pois usam um mecanismo completamente diferente dos antibióticos para matar as bactérias. Em espécies bacterianas alternativas, não foi observada resistência às lisinas. Além disso, as lisinas podem ser administradas tanto por via sistêmica quanto por aerossol. Portanto, as lisinas específicas para MRSA podem ter vantagens sobre as abordagens antimicrobianas convencionais, prevenir infecções crônicas e aumentar a qualidade de vida das pessoas que vivem com FC.

A fibrose cística (FC) é causada por mutações que limitam a funcionalidade do gene CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), o que pode levar à insuficiência respiratória. A mutação sem sentido W1282X leva à produção de um gene CFTR mais curto que está presente em níveis baixos, tornando-o parcialmente funcional, devido a um mecanismo de controle de qualidade celular chamado decaimento de mRNA mediado por sem sentido (NMD). Este projeto utiliza uma nova abordagem que inclui o direcionamento do splicing do pré-mRNA para remover o exon 23 - a região do gene CFTR que contém a mutação W1282X - para aumentar a função do gene CFTR em indivíduos com a mutação W1282X da FC. Assim, este projeto investiga essa estratégia por meio do desenvolvimento de oligonucleotídeos antissenso (ASOs) sintéticos que podem induzir o pulo do exon 23 da sequência de pré-MRNA para obter maior funcionalidade no gene CFTR mutado.  

As pessoas que vivem com FC continuam suscetíveis a infecções bacterianas e, normalmente, precisam de regimes extensivos de antibióticos para manter as vias aéreas desobstruídas. Infecções por bactérias resistentes à meticilina Staphylococcus aureus (MRSA) são um desafio para toda a vida, e novas estratégias são necessárias para o controle. Este aplicativo investigará duas novas estratégias para combater o MRSA. A primeira abordagem visa desenvolver uma vacina para MRSA. As vacinas convencionais empregam fragmentos de proteínas de um patógeno para produzir uma resposta imunológica. Em contraste, este projeto usará DNA sintético e dependerá do corpo humano para gerar o fragmento de proteína - uma abordagem que tem muitas vantagens, incluindo a ativação de anticorpos e imunidade baseada em células, além de facilitar a produção e o armazenamento de medicamentos. A segunda abordagem desenvolverá anticorpos projetados contra MRSA com maior atividade antimicrobiana em relação aos anticorpos endógenos anti-MRSA. Como no primeiro objetivo, este estudo usará o DNA para fornecer as informações genéticas para codificar esses anticorpos terapêuticos, uma estratégia que permite o fornecimento contínuo e reduz os custos dos medicamentos. Essas abordagens serão desenvolvidas inicialmente usando um isolado clínico derivado de um indivíduo com FC. Prevê-se que essa abordagem personalizada possa ser aplicada a outros patógenos bacterianos resistentes a antimicrobianos que afetam a FC.

As pessoas com fibrose cística (FC) correm um grande risco de desenvolver infecções pulmonares recorrentes. Essas infecções geralmente são causadas por bactérias resistentes a antibióticos, como o MRSA. Este projeto tem como objetivo desenvolver um painel de fagos direcionados ao MRSA que funcionem coletivamente para eliminar ou reduzir o MRSA nos pulmões de pessoas com FC. Com o desenvolvimento de um banco de fagos de MRSA bem caracterizado, este projeto promoverá o desenvolvimento racional de coquetéis de fagos de MRSA para uso no tratamento da FC e tornará essa coleção amplamente disponível para médicos e pesquisadores em todo o mundo para facilitar a terapia com fagos que salva vidas.

São necessários modelos que permitam o teste de novas terapias para tratar a mutação sem sentido do gene CFTR. Craig Hodges e seus colegas da Case Western Reserve University estão criando novos modelos de camundongos que contêm a mutação W1282X no gene CFTR. Existem vários modelos de camundongos com FC, inclusive modelos que contêm as mutações F508del, G551D ou G542X. O objetivo desta proposta é gerar modelos bem caracterizados que possam ser distribuídos a laboratórios (acadêmicos ou do setor) voltados para o desenvolvimento ou teste de estratégias terapêuticas especificamente para a mutação W1282X ou para mutações sem sentido da FC em geral.

S. aureus é uma bactéria multirresistente (MDR) que causa infecções pulmonares em indivíduos com FC a partir de uma idade jovem. As infecções causadas por bactérias MDR contribuem diretamente para a morbidade e a mortalidade, pois os médicos são forçados a confiar em um arsenal cada vez menor de antibióticos. Nas pessoas persistentemente infectadas com S. aureusA redução da carga bacteriana pode ter um impacto positivo significativo na função pulmonar, nas exacerbações pulmonares e na qualidade de vida. A terapia com fagos aproveita os bacteriófagos (vírus específicos de bactérias) que têm como alvo e matam as bactérias. Quando usados terapeuticamente, esses fagos são capazes de matar bactérias que expressam fatores de virulência específicos que lhes permitem causar infecções. O financiamento da EE possibilitará esforços adicionais de desenvolvimento de terapêutica baseada em fagos no tratamento de infecções associadas à FC.

O fornecimento de ácidos nucleicos aos pulmões, inclusive tRNAs, é uma alternativa promissora abordagem para a terapia da FC. Entretanto, o direcionamento dos ácidos nucleicos para as células apropriadas no pulmão continua sendo um grande desafio. Usando abordagens de última geração, o laboratório Dahlman pretende desenvolver agentes de entrega otimizados específicos para o pulmão, chamados nanopartículas, para facilitar a entrega de ácidos nucleicos. O objetivo geral desse projeto é acelerar a taxa na qual as nanopartículas podem ser usadas para tratar a FC.

O financiamento de estímulo da Emily's Entourage será usado para comprar um equipamento especializado, chamado câmaras de Ussing, que é a forma padrão de ouro para medir a atividade da CFTR nas células epiteliais das vias aéreas e determinar a eficácia da terapêutica de desenvolvimento da FC. Especificamente, as câmaras de Ussing serão usadas para testar a eficácia dos ACE-tRNAs supressores de absurdos, desenvolvidos por meio de uma bolsa de pesquisa anterior da Emily's Entourage.

O objetivo deste projeto é investigar se os moduladores CFTR atuais ou em fase de pesquisa são eficazes em organoides derivados de indivíduos com FC com a mutação W1282X.

Estudos anteriores apoiados pela Emily's Entourage revelaram que o KALYDECO proporciona benefícios terapêuticos em alguns indivíduos com FC com a mutação W1282X. Esses estudos provocativos serão estendidos em outros ensaios clínicos n de 1 para avaliar se os benefícios clínicos podem ser ainda mais aprimorados por uma terapia corretiva-potenciadora aprovada.

Combinando conhecimentos especializados em cultura de células, avaliação funcional da CFTR, desenvolvimento terapêutico e prática clínica, esse projeto avaliará se as abordagens terapêuticas disponíveis modulam as principais propriedades, incluindo o transporte de íons e a depuração mucociliar, em células epiteliais das vias aéreas derivadas de indivíduos com FC com a mutação W1282X.

A FC é causada pela perda de função do canal iônico CFTR. O desenvolvimento de formas alternativas de restaurar a função do canal perdido independentemente do CFTR é uma necessidade médica urgente e não atendida. Com base em estudos convincentes em modelos de cultura de células e em modelos animais de FC, este projeto testará uma nova estratégia terapêutica para atender diretamente a essa necessidade. Essa abordagem usa um medicamento aprovado para uma indicação alternativa e um medicamento para a função de canal. poderia eventualmente levar ao desenvolvimento de uma nova abordagem terapêutica para a FC.

Usando técnicas bioquímicas inovadoras, o principal objetivo desse projeto é identificar novos alvos para melhorar o tráfego do CFTR1281, o produto proteico truncado resultante da mutação W1282X.

A ausência de modelos celulares validados tem sido uma barreira importante para o desenvolvimento de terapias para as mutações sem sentido da CFTR. Scott H Randell, PhD, em colaboração com Finn Hawkins, MBBCh (Universidade de Boston), desenvolverá modelos de células epiteliais de vias aéreas homozigotas W1282X que deverão acelerar o desenvolvimento de terapias.

Esse projeto emprega abordagens pioneiras de triagem de alto rendimento para identificar moléculas semelhantes a medicamentos que têm como alvo a W1282X-CFTR e outras mutações raras da FC. Em estudos financiados anteriormente pela Emily's Entourage, o Dr. Verkman estabeleceu o conceito de que "corretores" e "potencializadores" combinados, como usados para tratar a mutação mais comum da FC, a F508del, também poderiam ser usados para tratar a mutação W1282X. Esses novos estudos têm o objetivo de avançar nessa área.

Uma das principais características da FC é o muco espesso e desidratado que se acumula nos pulmões, causando infecções bacterianas crônicas. Em pacientes com FC, uma proteína hiperativa denominada ENaC contribui para a desidratação da superfície das vias aéreas, impulsionando esse processo. Este projeto investigará uma nova abordagem terapêutica para reidratar as vias aéreas usando um candidato pré-clínico que inibe a ENaC.

Este projeto utiliza uma abordagem genética inovadora para corrigir a mutação W1282X-CFTR. Moléculas de RNA de transferência projetadas serão usadas para direcionar a entrega de um triptofano (W) apropriado para a mutação W1282X durante a síntese de proteínas para promover a produção da proteína CFTR completa.