Nuovi metodi e agenti per la riprogrammazione cellulare

Mercato

La nostra invenzione ha potenziali applicazioni di mercato di uso immediato in ambito clinico, farmacologico e bio-ingegneristico, quali:
1. modellazione ex situ della malattia per studiarne i meccanismi di insorgenza e progressione e per identificazione di marcatori
2. applicazioni cliniche per la terapia sostitutiva cellulare o tissutale per pazienti con malattie croniche o lesioni acute
3. applicazioni farmacologiche in modelli di malattia ex situ a scopo di ricerca e per lo screening farmacologico di molecole che modulano TMEM230 per la medicina personalizzata e di precisione
4. applicazioni di bioingegneria per l’allestimento di co-colture e la generazione di organoidi artificiali in 3D per lo sviluppo di network tissutali
5. editing del genoma utilizzando tecnologie all'avanguardia come CRISPR/cas9

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

(1) La riprogrammazione cellulare e l'editing del genoma CRISPR/cas dipendono dalla capacità delle cellule di proliferare. (2) Le lesioni genetiche presenti nelle cellule del paziente saranno spesso trasferite alle iPSC generate. Le lesioni genetiche e l'incapacità di proliferare sono associate a cellule di pazienti anziani o pazienti con malattie croniche, cancro e danni genetici.
Le cellule che sono entrate in senescenza a causa dell'età biologica del paziente o a causa di gravi lesioni della cromatina o mutazioni possono impedire la generazione di iPSC o limitare la loro normale differenziazione e la funzionalità dei tessuti.
Gravi lesioni della cromatina possono causare cellule geneticamente aberranti o instabili che possono acquisire caratteristiche di cellule staminali tumorali e possono mettere a rischio il paziente in seguito alla terapia di sostituzione cellulare, o alternativamente possono generare cloni iPS con limitata sopravvivenza.

Tecnologia e nostra soluzione

Abbiamo identificato INT6-5A, un nuovo gene umano che è una variante del fattore di inizio della traduzione EIF3E. L'approccio di riprogrammazione cellulare basato su mRNA INT6-5A migliora l'efficienza di riprogrammazione di cellule derivate da pazienti "difficili da riprogrammare".
La riprogrammazione delle cellule con RNA INT6-5A in combinazione con l'editing genetico CRISPR / cas9 basato su RNA genera iPSC umane clinicamente più sicure e con maggiore efficienza.
IPSC generate da cellule di pazienti anziani utilizzando approcci di riprogrammazione standard sono per la maggior parte inadatte all’utilizzo in clinica per la medicina rigenerativa a causa di aberrazioni genetiche (cloni rossi)
La riprogrammazione di cellule difficili da riprogrammare derivate da pazienti anziani mediata dall’RNA di INT6-5A si traduce in una maggiore efficienza nella generazione di colonie iPSC e in un numero di cloni iPSC con meno aberrazioni di DNA e RNA, rispetto a quelli generati con altri approcci di riprogrammazione.
INT6-5A funzione 1: Promuove la riprogrammazione cellulare riducendo il contenuto degli istoni. INT6-5A funzione 2:
promuove il rimodellamento della cromatina riducendo il contenuto di istoni. INT6-5A funzione 3: promuove il controllo di qualità di DNA, RNA e proteine durante riprogrammazione e replicazione cellulare regolando la risposta al danno al DNA, il decadimento mediato da RNA e la pioneer translation.

Roadmap

La potenziale roadmap per lo sviluppo industriale della tecnologia include:
applicazioni cliniche per la terapia sostitutiva cellulare o tissutale per pazienti con malattie croniche o lesioni acute.
applicazioni farmacologiche per modelli ex situ di malattia a scopo di ricerca e per lo screening farmacologico nella medicina di precisione e personalizzata.
applicazioni di bioingegneria per la generazione di organoidi e tessuti in 3D
editing del genoma di cellule riprogrammate INT6-5A, utilizzando tecnologie all'avanguardia come CRISPR/cas9.

Attività di interazione: gli inventori sono disposti a partecipare alla dimostrazione dell'uso della loro tecnologia, esplorando nuovi usi della loro tecnologia, sviluppando iPSC di grado clinico per applicazioni specifiche.