Library- und Machine-Learning unterstütze Evolution von Nanopartikeln

Library- und Machine-Learning unterstütze Evolution von Nanopartikeln

Eine der zentralen Herausforderungen für Nukleinsäuretherapeutika ist ihre Einschleusung in Zellen (Delivery). Häufig wird hierfür die Einbettung von Nukleinsäuren in liposomale Nanopartikel gewählt – ein erprobter Ansatz, der jedoch noch Wünsche hinsichtlich der Aufnahmeeffizienz und Zell-/Gewebsspezifität offen lässt. WP4 wendet definierte Testsysteme an, in welchen Molekülbibliotheken von Trägersequenzen bzw. chemische Modifikationen iterativ für verschiedene Anwendungen untersucht und entwickelt werden (siRNA, mRNA, verschiedene Organe und Applikationswege) optimiert werden.

Leitung: Ernst Wagner

PIs: Ernst Wagner, Olivia Merkel

 Industriepartner

Chemische Modifikation von siRNAs für optimiertes Delivery in Zellen

Chemische Modifikation von siRNAs für optimiertes Delivery in Zellen

Während mRNA-Impfstoffe bei der Eindämmung der COVID-19-Pandemie eine wichtige Rolle spielten, sind keine antiviralen Mittel mit ausreichender Wirksamkeit gegen SARS-CoV2 verfügbar. Die Entwicklung synthetischer kleiner interferierender RNAs (siRNAs) gegen viral kodierte RNAs hat erste Erfolge gezeigt, aber derzeit gibt es keine klinisch zugelassenen siRNAs mit antiviraler Wirksamkeit. WP3 zielt daher darauf ab, chemisch modifizierte siRNA-Konjugate und siRNA-Formulierungen mit erhöhter Zielspezifität zu entwickeln. Wir erwarten, dass die Ergebnisse dieses WP zu neuen Ansätzen für die siRNA-basierte Therapie anderer viraler Infektionen führen werden.

Leitung: Olivia Merkel

PIs: Olivia Merkel, Thomas Carell, Oliver Keppler, Sabine Schneider, Philip Tinnefeld

 Industriepartner

Peptid-gekoppelte Antisense-Oligonukleotide als neue Klasse von Antibiotika

Peptid-gekoppelte Antisense-Oligonukleotide als neue Klasse von Antibiotika

Der breite Einsatz klassischer Antibiotika birgt das Risiko von Multiresistenzen und führt zudem zu ungewollten Nebenwirkungen wie z.B. der Schädigung der natürlichen Bakterienflora. In diesem Teilvorhaben werden hochselektive RNA-Antibiotika als neuartiger Ansatz zur gezielten Bekämpfung pathogener Bakterien entwickelt. Hierbei werden Antisense-Oligonukleotide an Peptide gekoppelt, die an spezifische Oberflächenstrukturen der Bakterien binden und somit die Einschleusung des Oligonukleotids ermöglichen.

Leitung: Jörg Vogel

 

ncRNA-Targeting in Tumoren und Entzündung

ncRNA-Targeting in Tumoren und Entzündung

Im Fokus des WP7 steht die Beobachtung, dass Makrophagen eine bedeutende Rolle bei der Entstehung bestimmter Tumore haben können und somit eine Verbindung zu Entzündungsprozessen besteht. Die Hinweise mehren sich, dass lange nicht-kodierende RNAs (lncRNAs) wesentliche Funktionen der Makrophagen steuern und somit therapeutisches Potential haben. Aufbauend auf einem von der AG Rad etablierten, CRISPR-Cas-basierten Screening von Tausenden lncRNAs werden geeignete Targets identifiziert und schließlich Antisense-Oligonukleotide gegen diese lncRNAs entwickelt.

Leitung: Roland Rad

PIs: Roland Rad, Stefan Engelhardt, Annalisa Marsico, Gunther Meister, Michael Sattler

 Industriepartner

microRNA-basierte Therapie der COPD

microRNA-basierte Therapie der COPD

Die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist weltweit die dritthäufigste Todesursache. Derzeit gibt es keine Therapie, die in die zugrundeliegenden Entzündungsprozesse der COPD eingreifen kann. Vorarbeiten zu WP6 zeigten, dass der Alveolarmakrophage und seine nicht-kodierenden RNAs (ncRNAs) eine zentrale Rolle in der Entstehung von COPD haben. Ziel dieses WP ist, Antisense-Oligonukleotide gegen ncRNAs zu entwickeln, die durch Kopplung an einen Liganden eine verbesserte Aufnahme in Alveolar-Makrophagen und damit lokal erhöhte Wirkstoffspiegel erreichen.

Leitung: Stefan Engelhardt

PIs: Stefan Engelhardt, Ali Önder Yildirim

 Industriepartner