GCT-Projektförderung nach der SPARK-Methode

The funding of translational projects in the field of GCT is a central component of the National Strategy and, in addition to financial support, offers comprehensive project-specific advice and various training formats.

The project funding is based on the "SPARK" method. SPARK is a global program that was developed at Stanford University in 2006 and is currently established at around 60 institutions worldwide. The SPARK-BIH program was established in 2015 as the first European SPARK program, has been an integral part of BIH since 2018 and has built up extensive expertise in the funding of translational projects as well as a broad and interdisciplinary network of mentors. In addition to milestone-based funding, the project teams are supported by SPARK project management and advice on technical and entrepreneurial topics in order to improve and accelerate product development. Another component is a training program consisting of workshops and webinars on translational topics in the field of gene- and cell-based therapies and associated diagnostics.

The National Strategy's project funding consists of two funding lines - Track 1 and Track 2. Projects funded via Track 1 are still at an early stage and receive up to 50,000 euros for a period of one year. Track 2 projects are already more advanced and can receive a much larger grant with funding between 400,000 and 1.6 million euros over a period of two years.

In summer 2024, researchers from all over Germany were invited to submit their project outlines for funding. From these submissions, international experts selected the following projects for the first funding round.

Titel: A novel self-inactivating alpharetroviral vector-based gene therapy strategy for IL7RA deficient severe combined immunodeficiency
Leitung: Dr. Teng Cheong Ha
Institute of Experimental Hematology/Hannover Medical School

Projektbeschreibung:
Ziel des ARISE-Projekts ist die Entwicklung einer sicheren und wirksamen Gentherapie für Menschen mit einem seltenen, aber gravierenden Immundefekt − der IL7RA-defizienten schweren kombinierten Immunschwäche (SCID). Aufgrund eines genetischen Defekts ist bei dieser Erkrankung die Funktion des IL7-Rezeptors stark eingeschränkt, was zu einer schweren Beeinträchtigung des Immunsystems führt. Die betroffenen Kinder haben keine oder nur wenige funktionierende T-Zellen und überleben das erste Lebensjahr ohne Behandlung oft nicht.

Die aktuelle Standardbehandlung ist eine Knochenmarktransplantation (KMT). Diese ist allerdings mit großen Risiken verbunden, selbst wenn ein passender Spender gefunden wird. Die Sterblichkeitsrate liegt bei 26%, zudem leiden viele Überlebende unter langfristigen gesundheitlichen Problemen.

Im ARISE-Projekt soll eine innovative Gentherapie mit einem speziellen alpharetroviralen Vektor entwickelt werden, durch die das defekte IL7RA-Gen in den Stammzellen repariert wird. Die betroffenen Kinder sollen so ein funktionsfähiges Immunsystem aufbauen können, das sie lebenslang vor Infektionen schützt − ohne die Risiken und möglichen Komplikationen einer KMT.

English text:
The ARISE project aims to develop a safe and effective gene therapy for individuals suffering from a rare but very severe immunodeficiency − known as IL7RA-deficient severe combined immunodeficiency (SCID). In this condition, the IL7 receptor does not function properly, leading to severe impairment of the immune system. Affected children have almost no functional T-cells and without treatment, they often do not survive beyond their first year of life.

The current standard treatment is a bone marrow transplant (BMT). However, even if a suitable donor is found, the procedure carries significant risks. The mortality rate is 26%, and many survivors face long-term health issues.

The goal of ARISE is to develop an innovative gene therapy using a specialized alpharetroviral vector to repair the defective IL7RA gene in the patient’s stem cells. This would enable affected children to develop a fully functional immune system, providing lifelong protection against infections − without the risks and complications associated with bone marrow transplantation.

Titel: Safety of genome editing as therapy for autosomal dominant osteopetrosis
Leitung: Prof. Dr. Uwe Kornak
Institute of Human Genetics/Georg-August-University Göttingen

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts SAGETADO ist es, mittels Genomeditierung eine therapeutische Strategie für die autosomal dominante Osteopetrose (ADO) zu entwickeln. In einer Proof-of-Concept-Studie führte dieser Ansatz in vitro zu einer Wiederherstellung der beeinträchtigten Osteoklasten. Im Projekt soll die Sicherheit des therapeutischen Ansatzes untersucht werden.

Die ADO ist eine der häufigsten erblichen Skeletterkrankungen, die durch wiederkehrende Knochenbrüche, Knochenschmerzen und zusätzliche Komplikationen gekennzeichnet ist. ADO ist eine Folge der gestörten Aktivität der knochenabbauenden Zellen, der Osteoklasten, die von zirkulierenden Blutzellen, den Monozyten, abstammen. Die Beeinträchtigung der Osteoklasten wird durch dominant-negative Mutationen im Gen CLCN7 verursacht. Für ADO gibt es keine ursächliche Therapie, und die derzeitigen Therapiekonzepte für andere, tödlich verlaufende Formen der Osteopetrose sind aufgrund eines ungünstigen Nutzen-Risiko-Profils nicht anwendbar.

English text:
The SAGETADO project aims to develop a therapeutic strategy for autosomal dominant osteopetrosis (ADO) using genome editing. In a proof-of-concept study, this approach resulted in a restoration of ADO-osteoclast resorptive activity in vitro. In this project, the safety of this therapeutic approach will be investigated.

ADO is one of the most frequent hereditary skeletal disorders and characterized by recurrent fractures, bone pain, and additional complications. ADO is secondary to impaired activity of the bone-resorbing cells, the osteoclasts, which are derived from circulating blood cells, the monocytes. This osteoclast impairment is caused by dominant negative mutations in the gene CLCN7 encoding the chloride/proton exchanger ClC-7. No causative therapy exists for ADO and the current therapeutic concepts used for other, lethal forms of osteopetrosis cannot be applied due to an unfavorable benefit-risk profile.

Titel: Advancing Safety in Genome Editing
Leitung: Dr. Carla Fuster García
Institute for Transfusion Medicine & Gene Therapy/Medical Center – University Freiburg

Projektbeschreibung:
Im Projekt SIMPLE-seq wird eine neuartige, benutzerfreundliche In-vitro-Methode zur Bewertung der Off-Target-Aktivität von Baseneditoren (BEs) entwickelt. Ziel ist es, die Sicherheit und Spezifität von Baseneditoren umfassend zu bewerten und ihre klinische Anwendung sicherer und vorhersagbarer zu gestalten. Mit SIMPLE-seq wird eine zuverlässige, kostengünstige und skalierbare Methode entstehen, die sowohl in der Forschung als auch in der Industrie breite Anwendung finden wird.

Diese Technologie schließt eine entscheidende Lücke in der Sicherheitsbewertung moderner Genomeditierungsverfahren. Aufbauend auf einer ursprünglich für CRISPR-Cas9-Nukleasen entwickelten Methode wird SIMPLE-seq speziell an die einzigartigen Mechanismen von Baseneditoren angepasst. Während CRISPR-Cas9 Doppelstrangbrüche in der DNA erzeugt, verursachen Baseneditoren lediglich Einzelstrangbrüche. Durch innovative enzymatische Anpassungen können diese Brüche so umgewandelt werden, dass sie mittels Hochdurchsatzsequenzierung präzise analysiert werden können. Dies ermöglicht eine exakte Kartierung unbeabsichtigter DNA-Veränderungen.

English text:
The SIMPLE-seq project is developing a novel, user-friendly in vitro method for assessing the off-target activity of base editors (BEs). The aim is to comprehensively assess the safety and specificity of base editors and to make their clinical application safer and more predictable. SIMPLE-seq will create a reliable, cost-effective and scalable method that will be widely used in both research and industry.

This technology closes a crucial gap in the safety assessment of modern genome editing methods. Building on a method originally developed for CRISPR-Cas9 nucleases, SIMPLE-seq is specifically adapted to the unique mechanisms of base editors. While CRISPR-Cas9 creates double-strand breaks in the DNA, base editors only cause single-strand breaks. Through innovative enzymatic adaptations, these breaks can be converted in such a way that they can be precisely analysed using high-throughput sequencing. This makes it possible to accurately map unintentional DNA changes.

Titel: Reference Material for Mesenchymal Stromal Cell Critical Quality Attribute Assays
Leitung: Prof. Dr. Karen Bieback
Institute of Transfusion Medicine and Immunology, FlowCore Mannheim/Medical Faculty Mannheim/Heidelberg University

Projektbeschreibung:
In diesem Projekt werden Referenzmaterialien entwickelt, herstellt und getestet, die eine vergleichende Überprüfung der Identität, Reinheit und Wirksamkeit von Mesenchymalen Stromazellen (MSC) erlauben und so ihre Qualität für die Zelltherapien sicherstellen.

Für Arzneimittel und Zelltherapeutika, dazu zählen die MSC, gelten strenge Qualitätsstandards. Für den Aspekt „Sicherheit“ gibt es bereits international gültige Qualitätsstandards. So muss der Hersteller Tests durchführen, die die Reinheit, Wirksamkeit und Identität des Produkts nachweisen. Für eine solche Prüfung wird Vergleichsmaterial bzw. Referenzmaterial als Standard benötigt, mit dem verglichen wird und das belegt, dass die Ergebnisse der Analysen korrekt sind. Bisher stehen solche Referenzmaterialien für MSC nicht im erforderlichen Maßstab zur Verfügung.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts werden Referenzmaterial bereitstellen, das in großem Maßstab produziert wird und zur Überprüfung der Reinheit und Identität der zu untersuchenden Zellen genutzt werden kann. Es soll zudem ermöglichen, die Wirksamkeit des Arzneimittels im Vergleich zum Standard zu prüfen. So wird Das Referenzmaterial dazu beitragen, regulatorische Hindernisse zu überwinden, die derzeit die Entwicklung und Vermarktung von Zelltherapien mit MSC erschweren.

This project will develop, produce and test reference materials that allow the comparative verification of the identity, purity and efficacy of mesenchymal stromal cells (MSCs), thus ensuring their quality for cell therapies.

Strict quality standards apply to medicinal products, including MSCs. There are already internationally recognized quality standards for the ‘safety’ aspect. The manufacturer must carry out tests to verify the purity, efficacy and identity of the cellular medicinal product. For such a test, however, the manufacturer needs reference material, also known as a standard, which proves that the results of the analyses are correct and which serves as a benchmark for the medicinal product. To date, such reference materials for testing the identity, purity and efficacy of MSCs are not available on a large scale.

The scientists will provide reference material that is produced on a large scale. It is used as a standard for MSC positive/negative markers, which can be used for identity and purity testing. The reference material should also allow to test the efficacy of the drug in functional tests in comparison with the standard. The comparable quality achieved in this way will help to overcome regulatory obstacles that currently hinder the development and commercialization of cell therapies with MSCs.

Titel: Gene-edited CD38/CD45-CAR-NK cells for leukemia treatment and non-toxic conditioning
Leitung: Prof. Dr. Boris Fehse
Research Dept. Cell & Gene Therapy/Dept. of Stem Cell Transplantation/University Medical Center Hamburg-Eppendorf

Projektbeschreibung:
Immuntherapien mit genetisch modifizierten T-Zellen, die einen chimären Antigenrezeptor (CAR) tragen, haben die Behandlung bestimmter Blutkrebsarten revolutioniert. Aber auch natürliche Killerzellen (NK-Zellen) können für CAR-Therapien eingesetzt werden. Dabei kann es sich um allogene Zellen handeln, also um Zellen, die nicht von der Patientin oder dem Patienten stammen. Das hat den Vorteil, dass diese vorproduziert werden können − im Unterschied zu autologen CAR-T-Zellen, die jedes Mal zeitaufwändig hergestellt werden müssen. Ziel des Projekts ist es, eine einfache Methode zu entwickeln, mit der CAR-NK-Zellen mit doppeltem CD38/45-Knockout sowie zwei CARs, die sich gegen CD38 und CD45 richten, effizient hergestellt werden können.

Die CAR-Zellen, die in diesem Projekt entwickelt werden, zielen gleichzeitig auf zwei Antigene, CD45 und CD38, ab. Diese sind auf den meisten Blutzellen und insbesondere auf myeloischen Krebszellen weit verbreitet. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler planen CAR-NK-Zellen von gesunden Spendern zu generieren, die lagerbar sind und die bei Bedarf sofort zur Verfügung stehen. In diesem Projekt wird die Technologie weiterentwickelt, um sie für den künftigen klinischen Einsatz bereitzustellen.

English text:
Immunotherapies with genetically modified T cells that carry a chimeric antigen receptor (CAR) have revolutionised the treatment of certain types of blood cancer. However, natural killer cells (NK cells) can also be used for CAR therapies. In this case allogeneic cells, i.e. cells that do not originate from the patient, can be used. This has the advantage that they can be pre-produced - in contrast to autologous CAR-T cells, which have to be produced each time in a time-consuming process. The aim of the project is to develop a simple method with which CAR-NK cells with a double CD38/45 knockout and two CARs that target CD38 and CD45 can be efficiently produced.

The CAR cells being developed in this project target two antigens, CD45 and CD38, simultaneously. These are presented on most blood cells and in particular on myeloid cancer cells. The scientists plan to generate CAR-NK cells from healthy donors that can be stored and are immediately available when needed. In this project, the technology is being further developed in order to make it available for future clinical use.

Titel: Development of a nanobased mRNA therapy for heart diseases
Leitung: Prof. Dr. Georg Daniel Dürr
Department of Cardiovascular Surgery/University Medical Center Mainz/Johannes Gutenberg-University Mainz

Projektbeschreibung:
Ziel des Forschungsprojekts NanoCard ist es, die Anwendung neuartiger mRNA-Therapien zusammen mit entsprechenden Nanopartikelformulierungen für die Behandlung von Herzkrankheiten in der klinischen Anwendung voranzutreiben.

Zunächst werden in diesem Projekt Nanopartikel evaluiert, die ex vivo auf menschliche Kardiomyozyten aus explantiertem Myokard wirken können. Sobald vielversprechende Nanopartikel aus dem Repertoire identifiziert wurden, werden diese dazu verwendet, mRNA in die Zellen einzuschleusen, um eine Reprogrammierung von Kardiomyozyten zu veranlassen. Hierfür sollen mRNA eingesetzt werden, die für Faktoren kodieren, welche die Proliferation von Kardiomyozyten bewirken und somit die Regeneration des Herzens auslösen.

English text:
The goal of the project Nano-Card is to advance the clinical application of newly developed nanoparticle formulations as a new solution for treating cardiac diseases with engineered mRNA, a novel and highly adaptable class of therapeutics.

In this project, nanoparticles are evaluated that may target human cardiomyocytes derived from explanted myocardium ex vivo. These nanoparticles shall ultimately be used to deliver mRNAs that encode for factors previously demonstrated to elicit cardiomyocyte proliferation and cardiac regeneration in transgenic mice.

Titel: RNA-Based Delivery of Prime Editors targeting MYO5B Deficiency
Leitung: Prof. Dr. Tobias Cantz
Dept. of Gastroenterology, Hepatology, Infectious Diseases and Endocrinology: RG Translational Hepatology and Stem Cell Biology/Hannover Medical School

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts RAPIDMYO ist es, eine definierte Prime-Editing-mRNA/pegRNA-Kombination zu entwickeln, um die Leberfunktion bei Patientinnen und Patienten mit einer MYO5B-Defizienz effizient und sicher wiederherzustellen.

Eine ordnungsgemäße Polarisierung der Leberzellen ist eine wichtige Voraussetzung für einen funktionierenden hepatobiliären Transport. Die dafür verantwortlichen Proteine müssen in der kanalikulären Membrandomäne lokalisiert sein und von Motorproteinen dorthin transportiert werden. Zu diesen Motorproteinen gehört Myosin-5b (MYO5B), das bei Lebererkrankungen wie der Cholestase funktionell gestört ist. Dieses defekte Gen gilt es zu korrigieren.

Da Myosin-5b und Rab11a für die Bildung von Gallenkanälchen an der apikalen Membran entscheidend sind, können Defekte in einem dieser Proteine die Polarisierung verändern und zu schwerwiegenden pathologischen Folgen führen. Daher zielt RAPIDMYO auf die Entwicklung eines robusten Prime-Editing-Ansatzes zur Korrektur des Gendefektes ab. So soll eine Therapieoption für die MYO5B-vermittelte Cholestase entwickelt werden.

English text:
The aim of the RAPIDMYO project is to develop a defined Prime-Editing mRNA/pegRNA combination for efficient and safe restoration of liver function in patients with MYO5B deficiency.

Proper hepatocyte polarization is a key prerequisite for functional hepatobiliary transport and proteins localized at the canalicular membrane domain need to be transported properly by motor proteins. Amongst these, Myosin-5b (MYO5B) brought into focus causing liver-related diseases including cholestasis. As Myosin-5b and Rab11a are crucial for the formation of bile canaliculus at the apical membrane, defects in one of these proteins can alter the polarization and lead to major pathological consequences.

Thus, RAPIDMYO aims at the definition of a robust Prime-Editing approach targeting the MYO5B-mediated progressive familial intrahepatic cholestasis as unmet clinical need.

Titel: Bridging deep gaps in translation and tissue: a blueprint for TEP development from a corneal sealer
Koordinatorin: Dr. Anna Resch
Institute for Pharmaceutical Sciences/Pharmaceutical Biology and Biotechnology/Albert-Ludwigs University Freiburg
Projektpartner:
Prof. Günther Schlunck
Eye Center/University of Freiburg Medical Center

Projektbeschreibung:
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts DeepBlueSee entwickeln eine sichere Alternative für den nahtlosen Verschluss tiefer Hornhautwunden bzw. für die Fixierung der Amnionmembran, um Reizungen und Sehstörungen zu vermeiden.

Der Hornhautkleber soll aus spezialisierten, lebenden Zellen der Hornhaut, sog. Keratozyten, bestehen, die in einen Klebstoff auf Proteinbasis eingebettet sind. Er wird flüssig aufgetragen und anschließend innerhalb kürzester Zeit durch Belichtung ausgehärtet. Die eingebetteten Zellen bauen den Proteinkleber ab und ersetzen ihn durch neues Hornhautgewebe, bestehend aus speziellen Kollagenfasern (sog. „Remodeling“). Der Hornhautkleber kann auch nässende Wunden versiegeln, ist elastisch und enthält keine giftigen Bestandteile. Innerhalb des Projekts wird der Prototyp gründlich charakterisiert, die vorläufige (Immun-)Toxizität untersucht und durch die Zusammenstellung eines speziellen Qualitätsdatenpakets eine frühe Grundlage für eine Quality-by-Design-Herstellungsstrategie geschaffen.

Das Forschungsteam wird seine Erfahrungen aus diesem frühen Entwicklungsprozess mit anderen Entwicklerinnen und Entwicklern – insbesondere aus dem akademischen Bereich – teilen, indem das regulatorische Rahmenwerk durchleuchtet und eine beispielhafte regulatorische Strategie bereitgestellt wird, die als Blaupause für die künftige Entwicklung ähnlicher Produkte dienen soll.

English text:
The aim of the project DeepBlueSee is to develop a safe alternative for the sutureless closure of deep corneal wounds or for the fixation of the amniotic membrane in order to avoid irritation and visual impairment.

The corneal adhesive contains specialized, living corneal cells, so-called keratocytes, embedded in a protein-based hydrogel adhesive. This hydrogel adhesive is applied in liquid form and subsequently photopolymerized within a short time. The embedded cells can remodel the tissue by breaking down the hydrogel adhesive and replacing it with natural corneal tissue consisting of special collagen fibers. The adhesive is able to seal wet and even leaking wounds, it is elastic and contains no toxic components. The prototype will be thoroughly characterized, and the preliminary (immune) toxicity will be investigated.

The team will furthermore build an early basis for a quality-by-design manufacturing strategy by compiling a quality data package to facilitate the efficient transition to further development steps in the future. They will share their experience from this early development process with other developers - particularly from the academic sector - by examining the regulatory framework and providing an exemplary regulatory strategy that can serve as a blueprint for future development of similar products.

Titel: In Vivo Generation of Chimeric Antigen Receptor T cells with T cellretargeted Adeno-Associated Virus Vectors
Leitung: Prof. Dr. Hildegard Büning
Institute of Experimental Hematology/Hannover Medical School
Co-Leitung und Projektpartner:
Prof. Dr. Michael Hudecek
Chair in Cellular Immunotherapy/Department of Internal Medicine II/University Clinic Würzburg

Projektbeschreibung:
Das Projekt CARtrAAVic zielt darauf ab, die CAR-T-Therapie durch die Entwicklung eines innovativen In-vivo-Ansatzes zur Erzeugung von CAR-T-Zellen direkt im menschlichen Körper weiter zu verbessern.

Im Rahmen des Projekts werden auf T-Zellen ausgerichtete AAV-Vektoren für die effiziente In-vivo-Verabreichung von CAR-Genen entwickelt, wodurch komplexe Ex-vivo-Verfahren überflüssig werden. Nach intravenöser Verabreichung von AAV-Vektoren soll CARtrAAVic die T-Zellen in situ zur Tumorbekämpfung anregen und eine physiologische Reaktion mit geringer Toxizität ermöglichen.

CARtrAAVic geht dabei auch auf wichtige klinische Herausforderungen herkömmlicher CAR-T-Therapien ein, mit dem Ziel Nebenwirkungen zu vermeiden und die Dauer des Ansprechens zu verbessern. Darüber hinaus senkt das In-vivo-Konzept der Plattform die Produktionskosten und die Herstellungszeit erheblich und wird die Verfügbarkeit von CAR-T Therapien nachhaltig verbessern. Das geplante innovative duale AAV-Vektorsystem erhöht zudem die Sicherheit, indem es die Risiken der Off-Target-Integrationen minimiert.

Das Projekt wird den präklinischen Wirksamkeitsnachweis erbringen und die klinische Entwicklung vorbereiten. Zu den wichtigsten Meilensteinen gehört die Optimierung der AAV-Vektor-Dosis und der Nachweis von Sicherheit und Wirksamkeit in präklinischen Modellen.

English text:
The project CARtrAAVic aims to further revolutionize CAR-T therapy by developing an innovative in vivo approach to generate CAR-T cells directly in the patient's body. The project aims for efficient in vivo delivery of CAR genes through T cell-tropic AAV vectors, eliminating the need for complex ex vivo procedures. By administering T cell-tropic AAV vectors intravenously, CARtrAAVic is designed to stimulate T cells in situ to fight tumors and enable a more physiological response with low toxicity. CARtrAAVic also aims to address key clinical challenges of conventional CAR-T therapies and duration of response. In addition, the in vivo concept of the platform is prone to reduce production costs and manufacturing time and will thereby improve the availability of CAR-T therapies. The planned innovative dual AAV vector system also increases safety by minimizing the risks of off-target integrations.

The project will provide preclinical proof of concept and prepare for clinical development. Key milestones include optimization of the AAV vector dose, and demonstration of safety and efficacy in preclinical models.

Titel: Enhancing Cellular Therapy for B-Cell Neoplasms
Leitung: PD Dr. Antonia Busse
Department of Hematology, Oncology and Cancer Immunology/CBF/Charité – Universitätsmedizin Berlin

Projektbeschreibung:
Die Immuntherapie mit CAR-T-Zellen hat Erfolge bei der Behandlung von bösartigen B-Zell-Tumoren gezeigt, jedoch betragen die Heilungsraten nur 40 bis 60%. Ein Hauptproblem ist die Herunterregulierung oder der Verlust der Target-Antigen-Expression auf Tumorzellen. Ein weiteres Hindernis ist die begrenzte Lebensdauer der CAR-T-Zellen, oft bedingt durch Erschöpfung. Auch bispezifische CAR-T-Zellen zeigten einen Antigenverlust oder eine Herunterregulierung der Zielantigene.

TCR-T-Zellen bieten eine alternative Therapieoption. Im Gegensatz zu CARs erkennen TCRs Peptide von Proteinen, unabhängig davon, wo sie in der Zelle vorkommen, solange sie von MHC-Molekülen präsentiert werden. In der Arbeitsgruppe wurde ein TCR entwickelt, T3225, der spezifisch auf das CD22-Antigen auf B-Zellen abzielt und in vitro und in vivo eine bessere Wirksamkeit als CD22-CAR-T-Zellen gezeigt hat, insbesondere bei Zellen mit geringer CD22-Expression. Ziel des Projekts ist es nun auf der Grundlage dieses T3225 TCRs ein bispezifisches T-Zellprodukt zu entwickeln und in vitro und vivo zu testen.

English text:
Immunotherapy with CAR-T cells has shown success in the treatment of malignant B-cell tumors, but cure rates are only 40 to60 Percent. A major problem is the downregulation or loss of target antigen expression on tumor cells. Another obstacle is the limited lifespan of CAR-T cells, often due to exhaustion. Bispecific CAR-T cells also showed antigen loss or downregulation of target antigens.

TCR-T cells offer an alternative therapy option. In contrast to CARs, TCRs recognize peptides from proteins, regardless of where they occur in the cell, as long as they are presented by MHC molecules. The Researchers have developed a TCR, T3225, which specifically targets the CD22 antigen on B cells and has shown better efficacy in vitro and in vivo than CD22 CAR T cells, especially in cells with low CD22 expression. The aim of the project is now to develop a bispecific T cell product based on this T3225 TCR and to test it in vitro and in vivo.

Titel: All-in-One Genome Editing Therapy for the Treatment of Duchenne Muscular Dystrophy
Koordinator: Prof. Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann
Institute of Pharmacology and Toxicology/University Medical Center Göttingen
Projektpartner: Prof. Dr. Hildegard Büning
Institute of Experimental Hematology/Hannover Medical School
Prof. Dr. Rabea Hinkel
Laboratory Animal Science Unit/German Primate Center
Prof. Dr. Bernd Wollnik
Institute of Human Genetics/University Medical Center Göttingen

Projektbeschreibung:
Die Arbeiten der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sollen die Grundlage für einen neuen präzisionsmedizinischen Ansatz bei Duchenne-Muskeldystrophie (DMD) legen. Der heutiger Therapiestandard für die Erkrankung, die durch Mutationen des Dystrophin-Gens verursacht wird, kann den Verlust der Mobilität und den Tod von DMD-Patientinnen und -Patienten in jungen Jahren nicht verhindern. Neue therapeutische Ansätze, darunter Antisense-Oligonukleotide vermitteltes Exon-Skipping, Read-Through-Therapeutika und Gensupplementierung, sind nur begrenzt wirksam.

Genom-Editierung ist eine neue Behandlungsoption, um die tödliche DMD in einen milden oder sogar asymptomatischen Zustand zu überführen. Aufbauend auf den Vorarbeiten des Projekts soll eine neue präzisionsmedizinische All-in-One-Strategie an einem konkreten Patientenmodell überprüft werden; dabei werden alle nötigen Genomeditierungswerkzeuge in einem adeno-assoziiertem Virus (AAV)-Vektor in die Patientin bzw. den Patienten übertragen. Vorarbeiten zeigen, dass durch Genom-Editierung eine deutliche Verbesserung der Muskelfunktion erreicht werden kann. In Übereinstimmung mit regulatorischen Empfehlungen wird das Forschungsteam Therapiekandidaten im Rahmen eines strukturierten präklinischen Protokolls (1) in patientenspezifischen Gewebemodellen (Potency Assays) prüfen, (2) über Genomsequenzierung die Genomsicherheit untersuchen und (3) im nicht-humanen Primaten die Grundlage für eine klinische Translation legen. Über Modifikationen der AAV-Hülle sollen alternative Vektoren mit verbessertem Muskeltropismus und reduzierter Immuntoxizität etabliert werden.

English text:
The strategy of the project Edit-DMD will serve as the basis for the conversion of a patient-tailored (n=1) to an off-the-shelf exon-tailored (n>1) therapy, adaptable to most Duchenne Muscular Dystrophy (DMD)-causing deletions/mutations.

The current standard-of-care for DMD, which is caused by mutations in the dystrophin gene, cannot prevent the loss of mobility and death of patients at a young age. Novel therapeutic approaches, including antisense oligonucleotide-mediated exon skipping, read-through therapeutics and gene supplementation show only limited effectiveness.

Genome editing is emerging as a new treatment option to convert deadly DMD into a milder or even asymptomatic condition. In a collaborative project, the researcher aim to establish a nonclinical pipeline for patient/exon-tailored genome editing by All-in-One delivery of small CRISPR/Cas9 to skeletal and heart muscle using optimized adeno-associated virus (AAV) vector-mediated transduction. Preliminary experiments demonstrated that CRISPR/Cas9-mediated genome editing can indeed lead to improvement of contractile muscle function. Aligned with obtained regulatory advice, they will advance their most promising genome editing therapy candidate through a nonclinical pipeline of investigations, which includes (1) advanced patient-specific in vitro potency assays, (2) genome safety studies by whole genome sequencing, and (3) pivotal animal studies in non-human primates. AAV-capsid engineering will be explored to enhance muscle delivery, reduce off-target liabilities, and attenuate immunotoxicity.

Titel: Promoting Healing and Overcoming ELANE Neutropenia with ex vivo CRISPR
Leitung: Prof. Dr. Dr. Julia Skokowa
Translational Oncology, Internal Medicine II: Hematology, oncology, clinical immunology and rheumatology/University Hospital Tübingen
Projektpartner:
Dr. Malte Ritter
Dr. Masoud Nasri
Dr. Cornelia Zeidler
Prof. Dr. Wolfgang Bethge
Prof. Dr. Claudia Lengerke
Internal Medicine II: Hematology, oncology, clinical immunology and
Rheumatology/University Hospital Tübingen
Prof. Dr. Karl Welte
Prof. Dr. Peter Lang
PD Dr. Dr. Dipl bio Markus Mezger
Children’s Hospital I: Haematology, oncology, gastroenterology, nephrology and rheumatology/University Hospital Tübingen
Prof. Dr. Stefanie Joos
Center for Public Health and Health Services Research in Tübingen/University Hospital Tübingen
Prof. Dr. Toni Cathomen
Institute for Transfusion Medicine and Gene Therapy/University Hospital Freiburg
Prof. Dr. Doris Steinemann
Institute for Human Genetics, Functional Genomics/Hannover Medical School

Projektbeschreibung:
Im Projekt PHOENIX wird der MILESTONE-Gentherapieansatz für die angeborene Neutropenie weiterentwickelt. Der kürzlich patentierte und veröffentlichte Ansatz dient der Inaktivierung krankheitsverursachender Gene – in diesem Fall des nicht-essentiellen Gens ELANE. Mutationen in diesem Gen sind bei der Hälfte aller Patientinnen und Patienten mit angeborener Neutropenie die Krankheitsursache.

Der in Tübingen etablierte und Good Manufacturing Practice (GMP)-konforme Ex-vivo-Geneditierungsprozess soll für den MILESTONE-Ansatz angepasst, die Geneditierung von großen Mengen Blutstammzellen erstmals mit diesem Ansatz getestet sowie auf Effektivität und Sicherheit untersucht werden. Zu diesem Zweck werden die geneditierten Blutstammzellen mit modernsten Methoden untersucht.

Parallel dazu entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Synopse für die erste klinische Studie und erstellen die erforderlichen Unterlagen für den Antrag eines Investigational Medicinal Product Dossiers (IMPD). Eine aktive Partizipation im Entwicklungsprozess wird durch strukturierte Patienteninterviews gewährleistet. Unter Inanspruchnahme der wissenschaftlichen Beratung des Paul-Ehrlich-Instituts werden die finalen präklinischen Arbeitspakete definiert, die für die Genehmigung zur Durchführung einer klinischen Studie erforderlich sind.

English text:
In the PHOENIX project, the researchers aim to advance the clinical development of the MILESTONE gene therapy approach for congenital neutropenia. This recently patented and published method is an innovative procedure for inactivating disease-causing genes. In the case of congenital neutropenia, they use this method to inactivate the non-essential ELANE gene. Mutations in this gene are the cause of the disease in half of all patients with congenital neutropenia.

In parallel, the researchers are developing a synopsis for the first clinical trial and preparing the necessary documents for the application of an Investigational Medicinal Product Dossier (IMPD). Moreover, an active patient participation in the process is included by structured patient interviews and presentation of the study results in patient organizations. Based on these results, they will seek scientific advice from the Paul-Ehrlich-Institute to define the final preclinical work packages required for approval to conduct a clinical study.

Titel: Innovation in AML Treatment
Koordinatoren: Prof. Dr. Toni Cathomen
Institute for Transfusion Medicine & Gene Therapy/Medical Center/University Freiburg
Prof. Dr. med. Evelyn Ullrich
Personalized Immune Cell Therapy/Goethe University Frankfurt

Projektbeschreibung:
Das neClectAML-Konsortium entwickelt eine vielversprechende neue Therapie gegen akute myeloische Leukämie (AML), eine aggressive und schwer behandelbare Form von Blutkrebs. Besonders Patientinnen und Patienten, die keine Stammzelltransplantation erhalten können, haben oft nur wenige Behandlungsmöglichkeiten, da herkömmliche Therapien häufig nicht wirken oder schwer verträglich sind.

Im Mittelpunkt des Projekts steht die Entwicklung genetisch veränderter natürlicher Killerzellen (NK-Zellen), die mit einem chimären Antigenrezeptor (CAR) ausgestattet sind, so dass sie Leukämiezellen gezielt erkennen und zerstören können. Grundlage hierfür ist ein aus Lamas gewonnener Nanobody, der das Zielmolekül CLEC12A erkennt, das sich auf den AML-Zellen befindet. Um die Aktivität weiter zu steigern, wird ein NK-Zell-spezifischer Immuncheckpoint durch die Genschere CRISPR-Cas gezielt ausgeschaltet. Das Konsortium wird die Herstellung dieser geneditierten CAR-NK-Zellen im klinischen Maßstab etablieren und präklinische Tests durchführen, um die Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten. Ziel ist die Vorbereitung einer Phase-I/II-Studie, die den Weg für eine neue Therapieoption ebnen soll. Langfristig strebt das neClectAML-Team an, diese Therapie bis zur Marktreife weiterzuentwickeln.

English text:
The neClectAML consortium is developing a promising new therapy for acute myeloid leukemia (AML), an aggressive and challenging form of blood cancer. Patients who are ineligible for stem cell transplantation often face limited treatment options, as conventional therapies are often ineffective or poorly tolerated. At the core of the project is the development of genetically engineered natural killer (NK) cells that are equipped with a chimeric antigen receptor (CAR) that enables the NK cells to specifically recognize and destroy leukemia cells. This is achieved using a CAR based on a llama-derived nanobody that targets the CLEC12A molecule found on AML cells. To further enhance the activity of the NK cells, an NK cell-specific immune checkpoint will be selectively deactivated using CRISPR-Cas gene editing technology.

The consortium aims to establish clinical-scale production of these gene-edited CAR NK cells and conduct preclinical testing to ensure their safety and efficacy. The ultimate goal is to prepare for a Phase I/II clinical trial, paving the way for a new therapeutic option. In the long term, the neClectAML team aims to bring this innovative therapy to market.

Titel: Clinical-grade manufacturing of NY-ESO-1 TCR-modified stem-like T cells overexpressing the pre-miR-155 SNP, rs377265631
Koordinator: Prof. Dr. Wolfgang Herr
Internal Medicine III (Hematology and Internal Oncology)/University Hospital Regensburg
Projektpartner:
Prof. Dr. Luca Gattinoni
Functional Immune Cell Modulation/Leibniz Institute for Immunotherapy
Prof. Dr. Simone Thomas
T-Cell Therapy research group / Internal Medicine III (Hematology and Internal Oncology)/Leibniz Institute for Immunotherapy/University Hospital Regensburg
Prof. Dr. Matthias Edinger
José Carreras Center (JCC)
Internal Medicine III (Hematology and Internal Oncology)/Leibniz Institute for Immunotherapy, University Hospital Regensburg

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts ESOSTEM155 ist die Entwicklung eines Herstellungsverfahrens für langlebige Immunzellen, sogenannte stammzellähnliche T-Zellen (TSCM) in großem Maßstab. Diese werden im preGMP-Labor aus naiven CD8+-T-Zellen (TN) der Patientinnen und Patienten hergestellt und gentechnologisch mit einem NY-ESO-1 T-Zell-Rezeptor sowie einer immunstimulierenden microRNA, der miR-155 SNP rs377265631, ausgestattet. Diese T-Zellen sollen in den Patientinnen und Patienten eine verstärkte und anhaltende Antitumorreaktion auslösen, wobei Tumorzellen besser erkannt und zerstört werden. So sollen Erkrankte langfristig von einer Tumorrückbildung profitieren können. Die Zellen könnten künftig im Rahmen einer Phase-I-Studie zur Behandlung von Menschen mit metastasiertem Synovialsarkom, einer schwer behandelbaren Krebsart, eingesetzt werden.

Im Rahmen des Projekts werden umfassende Qualitätskontrolltests entwickelt, um sicherzustellen, dass das Zellprodukt den erforderlichen klinischen Standards entspricht. Diese Tests umfassen die Überprüfung der Reinheit, Identität und Funktionalität der modifizierten Zellen sowie den Nachweis der Abwesenheit replikationskompetenter Viren. Das Projekt markiert einen wichtigen Schritt zur klinischen Anwendung und könnte langfristig die Behandlungsergebnisse für Patientinnen und Patienten mit metastasiertem Synovialsarkom deutlich verbessern.

English text:
The aim of the project ESOSTEM 155 is to develop a large-scale manufacturing process for long-lived immune cells, so-called stem cell-like T cells (TSCM). These are produced in a preGMP laboratory from naive CD8+ T cells (TN) of patients and equipped with a NY-ESO-1 TCR and an immunostimulatory microRNA, the miR-155 SNP rs377265631. Resulting T-cells are expected to trigger an enhanced and sustained anti-tumor response in patients, which could allow more patients to benefit from tumor regression in the long term. In the future, these cells will be used in a Phase I trial to treat patients with metastatic synovial sarcoma, a difficult-to-treat type of cancer. As part of this project, comprehensive quality control tests are being developed to ensure that the cell product meets the required clinical standards. These tests include verification of the purity, identity and functionality of the modified cells as well as the absence of replication-competent viruses.

This project marks an important step towards clinical application and could significantly improve treatment outcomes for patients with metastatic synovial sarcoma in the long term.

Titel: Innovative lipid nanoparticles for cell and gene therapy
Koordinatorin: Prof. Dr. med. Petra Reinke
Berlin Center for Advanced Therapies (BeCAT)/Charité Universitätsmedizin Berlin
Projektpartner: Dr. Ing. Christoph Hein
Ultra- and High-Precision Technology/Fraunhofer IPK

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts NanoGen ist die Entwicklung eines neuartigen Prozesses zum Transport von nukleinsäurebasierten Wirkstoffen in humane T-Zellen, um die Geneditierungsstrategien von innovativen Zell- und Gentherapien (CGT) effektiver, sicherer und kostengünstiger zu machen.

Die derzeitigen Transfektionsmethoden, die hauptsächlich auf retro-/lentiviralen Vektoren basieren, haben eine Reihe von Limitationen und sind durch Ineffizienz, hohe Kosten und Sicherheitsrisiken gekennzeichnet. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts werden nicht-virale Multiplex-Geneditierungsverfahren in T-Zellen für potenzielle CGT entwickeln und in vitro bzw. in vivo umfassend testen, um diese Ergebnisse dann später in klinischen Studien zu prüfen. Alle präklinischen Entwicklungsarbeiten fokussieren als Proof-of-Concept (PoC) auf ein innovatives multiplexes T-Zell-Therapeutikum zur Behandlung von B-Zell-vermittelter Autoimmunität. Konkret wird die neuartige proprietäre FDmix-Mischtechnologie des Fraunhofer IPK zum Wirkstofftransport mittels Lipidnanopartikeln (LNP) für die Anwendung zur Geneditierung von Immunzellen nutzbar gemacht. Diese technologische Lösung führt zu einer stark verbesserten Partikelmorphologie mit deutlich gesteigerter Transfektionseffizienz. Diese Anpassung ist entscheidend, um eine stabile, effiziente und skalierbare Plattform für die nächste Generation von CGTs zu schaffen. Ein zentraler Aspekt des Projekts ist die parallele Entwicklung einer anwendungsspezifischen Lipidformulierung für verschiedene Cargos, wobei der Schwerpunkt auf der Transfektion und der zellulären Aufnahme der LNPs in humane T-Zellen liegt.

English text:
The aim of the project NanoGen is to develop a novel process for the delivery of nucleic acid-based drugs into human T cells to make the gene-editing strategies of innovative cell and gene therapies (CGT) more effective, safer and less expensive.

Current transfection methods, which are mainly based on retro/lentiviral vectors, have a number of limitations and are characterized by inefficiency, high costs and safety risks.

In the project, non-viral multiplex gene editing methods in T cells for potential CGT are being developed and extensively tested in vitro and in vivo to subsequently test these results in clinical trials. All preclinical development work is focused as proof-of-concept (PoC) on an innovative multiplex T-cell therapy for treating B-cell-mediated autoimmunity.

Fraunhofer IPK's novel proprietary FDmix mixing technology for drug delivery using lipid nanoparticles (LNP) will be exploited for the application of gene editing of immune cells. This technological solution leads to a greatly improved particle morphology with significantly increased transfection efficiency. The adaptation is crucial to create a stable, efficient and scalable platform for the next generation of CGTs. A central aspect of the project is the parallel development of an application-specific lipid formulation for different Cargos, with a focus on transfection and cellular uptake of the LNPs into human T cells.

Titel: Preparation of a clinical trial of CAR-NK cells in patients with Her2- expressing tumors
Koordinator: Prof. Dr. Torsten Tonn
Transfusion Medicine and molecular. Hematology/Goethe University Frankfurt/M

Projektbeschreibung:
Her2 (ErbB2) ist ein Tumorantigen, welches auf circa einem Drittel aller Mamma-, Ovarial- und Kolonkarzinome sowie auf Osteosarkome und weiteren Tumoren exprimiert wird und mit einer besonders ungünstigen Prognose assoziiert ist. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts HERCARAA beabsichtigen, gegen diese Tumore Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) therapeutisch einzusetzen, die mittels Chimäre Antigen-Rezeptor (CAR)-Technologie spezifisch auf das Tumorantigen Her2 ausgerichtet sind.

Ausgehend von der aktuell bereits bei rezidiviertem Glioblastom klinisch getesteten, CAR-Her2-spezifischen Zelllinie NK-92/5.28.z sollen die Vorarbeiten erfolgen, die notwendig sind, um eine klinische Studie bei den oben genannten Indikationen durchzuführen. Die Vorarbeiten beinhalten insbesondere eine Validierung des GMP-Herstellprozesses therapeutischer Dosen von NK-92/5.28.z für eine intravenöse Injektion, die Erstellung eines Studienprotokolls und des Dossiers für das klinische Prüfmuster sowie die Einreichung des Antrags auf Durchführung einer klinischen Studie (§42 AMG). Als Ergebnis dieses Projektantrags soll im Anschluss an die Förderphase mit einer klinischen Prüfung der Phase I in erwachsenen Patientinnen und Patienten mit Her2-positiven Tumoren unterschiedlicher Entitäten begonnen werden.

English text:
Her2 (ErbB2) is a tumor antigen expressed by approximately a third of all breast, ovarial and colon cancers, as well as osteosarcomas and other tumors. Such tumors respond particularly poorly to standard therapy. The researchers of the project HERCARAA are planning to treat patients with Her2-expressing tumors with Natural Killer cells (NK cells) genetically engineered to carry a Chimeric Antigen Receptor (CAR), a molecular tool that allows the specific targeting and killing of Her2-expressing cells.

Leveraging the CAR-Her2-specific cell line NK-92/5.28.z which is currently explored in clinical trials for patients with recurrent Glioblastoma, where the cells are injected into the tumor cavity, in this project the researcher will prepare for a trial in the above-mentioned cancer indications and apply for the necessary permits according to §42 of the German Medicines Act (AMG). Preparation specifically entails validation of the GMP process for manufacturing of therapeutic doses of NK-92/5.28.z for intravenous injection as well as preparation of a study protocol and investigational medicinal product dossier (IMPD) followed by submission thereof together with an application to the European regulatory agency for the clinical trial. The anticipated result of the project is readiness to commence a clinical phase I trial in adult patients with different Her2-expressing tumors.