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研究人员报告了一种更灵敏的方法来捕获AAV载体的足迹

费城儿童医院(CHOP)的研究人员一直在开发腺相关病毒(AAV)载体作为基因治疗和基因编辑的开创性临床工具,并报告了一种更敏感的方法来捕获AAV载体的足迹-载体转移遗传物质的广泛位置。

通过捕获由AAV载体引起的全部基因表达模式,该技术有望显着推进已经迅速发展的基因治疗领域。今天,创新成果发表在《自然通讯》杂志上。

AAV载体是生物工程工具,使用无害病毒将经过修饰的遗传物质安全地运输到受到其他条件难以治疗的情况影响的组织和细胞中。这些载体将其“遗传货物”传递到组织中,之后经过修饰的基因将为这些组织创造新的指示并帮助治疗疾病。CHOP首创的载体技术导致了FDA批准的首批基因疗法的开发,包括用于B细胞急性淋巴细胞白血病的Kymriah和用于遗传性视网膜疾病的Luxturna。

为了安全有效地使用这些载体,研究人员必须对病毒在体内传递其遗传物质的位置有完整的了解。定义基因转移的常规方法依赖于在显微镜下发光的荧光报告基因,突出显示吸收并表达所传递遗传物质的细胞。但是,这些方法仅显示具有稳定高水平货物的单元。这项研究中描述的新技术使研究人员可以更好地检测出货物的位置,即使货物以极低的水平或仅在很短的时间内被表达。

研究负责人贝弗利·戴维森(Beverly L. Davidson)博士,CHOP首席科学战略官兼Raymond G. Perelman细胞与分子治疗中心主任说:“常规筛选方法错过了AAV病毒载体的瞬时表达或非常低的表达水平。” “这项研究表明,AAV载体导致基因转移的位置比我们和其他组织最初意识到的更多。”

在发现CRISPR / Cas9系统后,全面了解这种遗传货物的意义尤为重要,该系统彻底改变了基因组编辑-去除,添加或改变DNA的片段-并为新的水平打开了大门精密医学。CRISPR / Cas9基因编辑机制即使在细胞中短时间或低水平表达时,也可以进行有针对性的DNA编辑。

由于CRISPR / Cas9作为基因转移的安全载体,许多组织正在寻求使用AAV载体来递送CRISPR / Cas9。由于方法的局限性,许多低水平基因转移的位点被遗漏了。将AAV与基因编辑机制结合使用需要一种更灵敏的方法来安全有效地进行应用。

为了解决这一关键的知识鸿沟,Davidson和她的实验室开发了一种新的AAV筛选方法,该方法使用了敏感的编辑报告基因转基因小鼠,即使短时表达爆发或极低表达也能对其进行标记。在与常规筛选方法的并排比较中,新方法从根本上重新定义了AAV介导的基因转移的真实程度。

这组作者说,这种新颖的筛选方法将有助于提高AAV基因编辑方法的安全性,因为它可以更好地定义载体表达修饰基因的位点。重要的是,由于有效编辑不需要高而稳定的表达水平,因此对于更稳定表达而言不理想的剂量水平可能对基因组编辑非常有效。另外,该方法通过揭示基因转移的新的,从未描述过的位点,扩展了AAV平台的实用性。它还提供了一个机会,可以更好地了解AAV载体的基本生物学以及有效递送其遗传有效载荷所需的条件。

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