AAP'nin rAAV Üretim Sürecindeki Hücresel Partnerlerinin APEX2-Proximity Labeling ile Tanımlanması

Aksu Küz Ç. (Yürütücü), Özgümüş O. B., Usta M., Rakıcı E., Yeşilyurt A.

TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2026 - 2029

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Şubat 2026
Bitiş Tarihi: Şubat 2029

Proje Özeti

AAV, gen tedavisinde viral vektör olarak kullanılan ~4,7 kilobaz büyüklüğünde tek zincirli DNA genomunu ikozadhedral kapsidine paketleyen, replikasyon-kusurlu bir virüstür. Hali hazırda, Amerika Birleşik Devletleri’nde dokuz tane AAV-tabanlı gen tedavi ilacı FDA tarafından onaylanmış ve klinik uygulamalarda kullanılmaktadır. Ancak AAV üretiminde halen bir çok sınırlama bulunmakta ve araştırmalar bu sınırlamaları hedefleyerek üretim süreçlerini optimize etmeye odaklanmaktadır. Bu sınırlamalardan bir tanesi, klinik kullanım için yüksek vektör verimine duyulan ihtiyaçtır. Bu engelin aşılması için öncelikle üretim sürecinin upstream aşamalarına yoğunlaşmak gerekmektedir. Kapsitleme sürecinin daha iyi anlaşılması, hem temel AAV biyolojisinin aydınlatılmasına hem de klinik uygulamalarda vektör verimini artırmaya yönelik üretim sürecinin optimizasyonuna ve yeni stratejilerinin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır. AAV’nin hücreye girişinden nükleusta DNA replikasyonuna kadar olan süreç hakkında kapsamlı bilgi mevcutken, kapsid asemblesinde görev alan hücresel proteinler ve bu sürece ilişkin bilgiler sınırlıdır.

Bu sunulan projede amacımız, kapsidleme aşamasında rol oynayan AAP’yi kullanarak, AAP ile etkileşerek fonksiyon gösteren hücresel proteinleri tanımlamak ve bu proteinlerin işlevlerini ortaya koyarak AAV üretiminde vektör verimini artırmaya yönelik yeni stratejilerin geliştirilmesine katkı sağlamaktır. Bu amaç doğrultusunda, öncelikle APEX2-proximity labeling tekniği ile AAP ile etkileşen hücresel proteinler (AAP-IP, AAP-interacting proteins) belirlenecektir. AAP-IP’lerin belirlenmesi için AAP-APEX2 ekspresleyen indüklenebilir hücre hattı geliştirilecek, daha sonra bu hücre hatlarında rAAV üretimi esnasında APEX-proximity labeling tekniği kullanılarak AAP’nin hücresel partnerleri belirlenecektir. Bu proteinlerin AAP ile olan etkileşimi doğrulandıktan sonra, proteinler hücrede fazla miktarda eksprese edilecek. Fazla miktarda ekspresyonun AAP-bağımlı ve AAP-bağımsız serotipler üzerinde etkileri incelenecek. Aynı proteinlerin ekspresyonu LentiCRISPR sistemi ile baskılanacak ve bu durumda da farklı serotipler üzerindeki etkileri araştırılacaktır. Proje başarıyla tamamlandığında, kapsid asemblesinde görev alan hücresel proteinlerin ve farklı serotiplerdeki etkilerinin anlaşılması sağlanacak, elde edilen bulgular AAV üretim süreçlerinin optimize edilmesine ve gen terapisi uygulamalarında daha verimli üretim koşullarının geliştirilmesine katkı sunacaktır.

Proje çıktıları hem akademik yayın ve bildiriler aracılığıyla bilimsel literatüre kazandırılacak hem de patent başvurusu ve üretim modeli önerileri ile uygulamaya dönük çıktılar üretecektir. Ayrıca, AAV biyolojisinin az bilinen kapsid asemblesi sürecine ışık tutmasıyla yeni araştırma projelerine zemin hazırlanacak, kapsid mühendisliği çalışmalarına teorik temel oluşturulacak ve hem akademik çevrelerde hem de özel sektörde bilgi birikimi ile farkındalığın artmasına katkı sağlanacaktır. Uzun vadede proje, hem temel bilim hem de klinik uygulamalarda yenilikçi stratejilerin geliştirilmesine olanak sağlayarak AAV tabanlı gen tedavilerinde daha yüksek verimlilik ve güvenilirliğe katkı sağlayacaktır.