有10,000多种单独的稀有疾病,大多数没有治疗。个性化的基因疗法代表了他们的治疗方法。我们通过建立为遗传性痉挛性截瘫50型(SPG50)的单个患者开发的基因替代疗法,为超稀有疾病提供个性化治疗的路线图。通过多中心合作,创建了基于腺相关的基于腺相关的基于腺相关的病毒基因治疗产物,该基因携带AP4M1基因并在诊断的3年内成功地固定地置于4岁患者,作为单患者1阶段1试验的一部分。主要终点是安全性和耐受性,次要终点评估了功效。给药后12个月,该治疗的耐受性良好。未观察到严重的不良事件,其中包括短暂性中性粒细胞减少症和梭状芽胞杆菌的艰难梭菌胃肠炎,但经历了解决。初步疗效措施表明疾病病程的稳定。需要更长的随访来确认安全性并提供有关治疗功效的更多见解。总体而言,本报告支持SPG50基因疗法的安全性,并为稀有疾病的精确治疗开发提供了见解。临床试验注册:NCT06069687。
如图3所示,完全和部分衣壳的比例取决于进行每次运行的条件。发现大多数测试条件对产量和基因组包装产生负面影响,但有些是有益的。有趣的是,基因组包装的动力学也受到特定条件的影响,其中有几个参数加速了转染后第2天全帽的增加。对部分全部人群的变化很小,这可能表明这主要受到起始材料而不是过程参数的影响。总共发现至少有四个参数会影响完整的衣壳的比例和/或改变生产和包装的动力学。这些发现表明,可以优化上游过程,以有利于产生较高百分比的全胶囊,同时最大程度地减少收获时部分填充颗粒的形成。
较少的空粒子意味着对色谱柱的全部颗粒框架更加完整。减少了损坏的抛光步骤的产品。增加AAV的保留率意味着每批增加剂量的潜力。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权所有,该版本发布于2025年2月16日。 https://doi.org/10.1101/2025.02.14.638316 doi:Biorxiv Preprint
扩大基因治疗应用需要可制造的载体,这些载体可以有效地传导人类和临床前模型中的靶细胞。传统的腺相关病毒 (AAV) 衣壳文库选择方法无法在广阔的序列空间中搜索一小部分具有临床转化所必需的多种性状的载体。在这里,我们介绍了 Fit4-Function,这是一种可通用的机器学习 (ML) 方法,用于系统地设计多性状 AAV 衣壳。通过利用均匀采样可制造序列空间的衣壳文库,可以生成可重复的筛选数据来训练准确的序列到功能模型。结合六种模型,我们设计了一个多性状(肝脏靶向、可制造)衣壳文库,并根据所有六个预定标准验证了 88% 的文库变体。此外,仅使用小鼠体内和人类体外 Fit4Function 数据进行训练的模型准确预测了 AAV 衣壳变体在恒河猴中的生物分布。顶级候选物表现出与 AAV9 相当的生产产量、高效的小鼠肝脏转导、高达 1000 倍的人类肝细胞转导以及在恒河猴肝脏转导筛选中相对于 AAV9 的富集度增加。Fit4Function 策略最终使得预测肽修饰 AAV 衣壳的跨物种性状成为可能,并且是组装预测 AAV 衣壳在数十种性状中表现的 ML 图谱的关键一步。
Ashley Winslow 博士,总裁兼首席科学官 • 剑桥大学医学遗传学博士 • 麻省总医院和哈佛医学院博士后 • 辉瑞研发、精准医学和人类遗传学及计算生物医学 • 宾夕法尼亚大学孤儿病中心
腺相关病毒(AAV)开发方面取得的最新进展已产生能够比自然产生的衣壳更有效地转导中枢神经系统(CNS)中明确定义的细胞群的工程衣壳 1 – 7 。作为一种快速灵活的体内基因转移平台,这些载体与现有的小鼠遗传学工具结合使用(或替代)时,有望充当研究的变革催化剂。然而,衣壳的开发主要集中于设计用于转导神经元或星形胶质细胞的载体。相比之下,尽管人们逐渐认识到大量非神经元细胞类型对神经系统功能至关重要,但描述专门针对 CNS 内其他细胞群的载体相对较少。其中,中枢神经系统内皮细胞(排列在血管腔面的特化细胞)已被证明能够协调许多关键的生理过程。此外,人们越来越认识到它们的功能障碍是导致多种神经退行性疾病和神经系统疾病的原因 8、9。虽然内皮细胞通常被视为相对同质的实体,但最近的研究强调了脑血管动静脉轴的分子和功能惊人程度的特化 10。例如,动脉内皮细胞在动态耦合血流和神经活动以满足局部能量需求方面起着关键作用 11-13,毛细血管内皮细胞主动抑制细胞间运输以维持血脑屏障完整性 14-16,静脉内皮细胞似乎在神经免疫串扰中充当重要中介 9、17、18。然而,内皮细胞的扩张功能与可用于在体内研究它们的相对有限的工具之间的不匹配是研究进展的主要障碍。一种高效的、具有广泛向性的内皮特异性载体,涵盖动脉、毛细血管和静脉内皮细胞,非常适合加速神经血管研究。
这项研究的目的是开发纯化样品中AAV病毒基因组的DDPCR方案。未包装的污染物DNA,以及其他来自生产质粒和/或细胞系中的DNA,需要在准确量化病毒基因组之前被消除。我们测试了几个方案,以便它们去除未包装的DNA的能力,同时保持准确的包装病毒基因组滴度。为此,我们将质粒DNA刺激到纯化的AAV2载体中,并评估了以下样品处理条件:(a)仅与DNasei孵育; (b)DNAsei孵育,然后再灭活,72°C热灭活,蛋白酶K处理,最后95°C热灭活; (c)与条件B相同,但在72°C而不是95°C(d)无样品预处理时进行最终热灭活。质粒和AAV基因组拷贝通过双链DDPCR(QX200液滴数字PCR系统,Bio-Rad)量化。与条件D相反,在未进行样品处理的情况下,与条件A和C条件A和C相比,在条件B和条件B中观察到较低的AAV2 VG滴度的趋势在条件A,B和C中未检测到质粒DNA(图1)。有趣的是,在条件A和C中都会发现可比较的VG滴度。在重复使用纯化的AAV9实验时,进行了类似的观察结果。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2021年6月25日发布。 https://doi.org/10.1101/2021.06.24.449775 doi:biorxiv preprint
*乔纳森·J·西尔伯格(Jonathan J. Silberg),莱斯大学生物科学系,大街6100号,MS-140,德克萨斯州休斯敦,77005;电话:713-348-3849;电子邮件:joff@rice.edu关键字:腺相关病毒,DNA包装,定向进化,基因治疗,解旋酶,蛋白质工程,蛋白质工程,转化读取