Molekulare Grundlagen der episomalen Replikation: Charakterisierung zirkulärer, nichtviraler Vektoren

Nehlsen, Kristina

Der gerichtete und effiziente Transfer eines therapeutischen Gens in eine somatische Zelle ohne toxische oder immunogene Nebenwirkungen ist eines der wichtigsten Ziele in der Gentherapie. Der in dieser Arbeit verwendete nichtvirale, extrachromosomal replizierende Vektor basiert auf den Eigenschaften einer „Scaffold/Matrix Attachment Region“ (S/MAR) und nutzt durch deren Affinität zur Kernmatrix den endogenen Replikationsapparat der Wirtszelle. Die transkriptionsbedingte Konformationsänderung der S/MAR-Sequenz führt dabei zu einer stabilen episomalen Langzeitreplikation. Ein Coexpressionssystem zweier extrachromosomal replizierender Vektoren konnte etabliert werden, welches über den Selektionsdruck regulierbar ist und dadurch zur Expression eines funktionellen IgG-Moleküls führt. Zudem konnten durch die Verwendung eines sequenzspezifischen Rekombinasesystems die prokaryontischen Sequenzen aus dem Vektor deletiert werden. Dadurch wurde die stabile, selektions- druckunabhängige Expression des episomal replizierenden Vektors gewährleistet.

A successful gene therapy depends on the efficient transfer of therapeutic relevant genes in a somatic cell without any toxic or immunogenic side-effects. Therefore, this work is focussed on a non-viral, extrachromosomal replicating vector. This vector is based on a so called "scaffold/matrix attachment region" (S/MAR) which guides the vector to the nuclear matrix where the endogenous replication machinery is localized. The transcriptional mediated conformational change of the S/MAR- sequence leads to a stable episomal long-term replication. Additionally, a two-vector co-replicating system has been established, that can be regulated through differential selection leading to a functional IgG-molecule. A sequence specific recombinase-mediated system has been used to delete the prokaryotic vector sequences. This guarantees the stable expression independent of any selection from the episomal replicating vector.

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Nehlsen, Kristina: Molekulare Grundlagen der episomalen Replikation: Charakterisierung zirkulärer, nichtviraler Vektoren. 2004.

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