优化具有一致质量的重组腺相关病毒(RAAV)的上游和下游过程取决于快速介绍关键质量属性(CQAS)的能力。在RAAV产生的背景下,将病毒滴度,衣壳含量和聚集鉴定为潜在的CQA,影响RAAV介导的基因治疗产物的效力,纯度和安全性。 测量这些属性的分析方法通常会遭受较长的周转时间或较低的吞吐量来开发过程,尽管快速,高通量方法开始开发和商业化。 这些方法在学术或工业实践中尚未确定,并且很少数据。 在这里,我们审查了对Raav质量量化的量化和即将到来的分析方法。 此外,我们确定从传统方法过渡到新方法的关键挑战是后者缺乏学术和工业经验。 本文献综述为选择质量属性的分析方法提供了ASA指南,以在RAAV介导的基因疗法的过程开发过程中快速,高通量过程表征。将病毒滴度,衣壳含量和聚集鉴定为潜在的CQA,影响RAAV介导的基因治疗产物的效力,纯度和安全性。测量这些属性的分析方法通常会遭受较长的周转时间或较低的吞吐量来开发过程,尽管快速,高通量方法开始开发和商业化。这些方法在学术或工业实践中尚未确定,并且很少数据。在这里,我们审查了对Raav质量量化的量化和即将到来的分析方法。此外,我们确定从传统方法过渡到新方法的关键挑战是后者缺乏学术和工业经验。本文献综述为选择质量属性的分析方法提供了ASA指南,以在RAAV介导的基因疗法的过程开发过程中快速,高通量过程表征。
遗传性视网膜疾病是失明的主要且无法治疗的原因,因此是基因治疗的候选疾病。重组载体衍生自腺相关病毒(RAAV)是目前最有前途的体内治疗基因传递到视网膜的车辆。然而,在基于RAAV的眼部基因疗法的临床试验中,近期报道强调了基于AAV的新型载体,对眼科应用具有更大的效率对眼科应用。改进的载体的治疗性效果将允许递送的剂量减少,从而减少炎症反应。在这里,我们使用生物结合化学来描述新的RAAV载体的开发,以修改Raav Capsid,从而改善了治疗指数。通过形成硫库键与拉夫capsid的氨基群的共价耦合显着提高了大鼠和非人类灵长类动物的载体转导效率。这些优化的RAAV载体对治疗多种视网膜疾病具有重要的影响。
基因疗法对遗传性单基因疾病,癌症和罕见遗传疾病的患者有希望。天然存在的腺相关病毒(AAV)为临床基因转移提供了合理的载体,因为它缺乏明显的临床致病性和可在多种细胞类型的治疗基因进行长期持续表达的治疗基因的工程性。AAV已被生物工程,以生产许多经批准或晚期发育的基因疗法的重组AAV(RAAV)载体。然而,持续的挑战会更广泛地使用RAAV载体介导的疗法。这些包括对RAAV载体的免疫力,有限的转基因包装能力,亚最佳组织转导,插入诱变的潜在风险和载体脱落。本综述的重点是针对RAAV的免疫力,抗AAV中和抗体(NAB)介导,自然暴露于AAVS或RAAV载体给药后引起。我们对决定AAV血清阳性的因素进行了深入的分析,并检查了管理抗AAV NAB的临床方法。还讨论了用于量化抗AAV NAB水平和克服现有AAV免疫力的策略的方法。广泛采用RAAV媒介介导的基因疗法将需要更广泛的临床欣赏,以减轻其影响。
基因工程进步已导致重组腺相关病毒(RAAV)成为开发有效基因疗法的宝贵工具。RAAV的生产容易受到脱靶异质包装的影响,其影响仍在理解。在这里,使用粘附和悬浮液HEK293细胞同时生产具有四基因组长度的RAAV载体,以了解5'ITR终止。AAV8载体是由人FVIII质粒产生的,用于具有特定截断的4,707个核苷酸的全长货物,从而产生较小的基因组。通常,Raav的特征是将空的衣壳与全帽夹区分开,但是对于这项工作,该描述是不完整的。这项研究中的小基因组的特征是电荷检测 - 质谱法(CD-MS)。使用CD-MS,在常规归因于部分的范围内的包装基因组得到解析和定量。此外,碱性凝胶和QPCR用于评估包装基因组的身份。一起,这些结果显示了要封装的单位长度基因组的倾向。包装的基因组是作为从5'ITR发出的复制中间体发生的,表明HEK293细胞更喜欢单位长度基因组,而不是5'ITR终止和先前从SF9 Cell Systems观察到的5'ITR终止和异构DNA包装。由于两种制造过程均已使用并不断评估以生产临床材料,因此这种理解将使RAAV设计用于基础研究和基因治疗。
摘要:腺相关病毒(AAV)是基因治疗中DNA递送的常用载体。在这里,我们开发了一个系统,该系统可以通过多步介绍RNA包装组件和AAV REP蛋白的修改来包装mRNA。由此产生的携带mRNA AAVS(RAAVS)保留了常规AAV的大多数特性,包括衣壳组成,病毒形态和组织端主。这些RAAV可以介导mRNA转移到靶细胞和组织中,从而导致功能蛋白的短暂表达。重要的是,静脉注射的RAAV有效地越过了血脑屏障(BBB)并感染了整个小鼠大脑。因此,可以修改DNA病毒载体以进行RNA递送,我们的RAAV代表了第一个高效的BBB跨mRNA递送系统,可通过全脑感染用于治疗目的。
使用重组腺相关病毒(RAAV)作为基因疗法的递送方法,继续使用数百项正在进行的临床试验和一些最近的批准成功。RAAV应用的多样性范围从影响小患者人群的罕见疾病到更普遍的遗传性疾病,例如血友病。剂量从〜4E11 VG/眼睛的视网膜下给药到3.5E14 VG的剂量差异很大[1]。从制造业的角度来看,该领域已转向了Raav的生产和纯化方法。上游方法通常使用HEK293细胞的转染,并且滴度通常在1-2e10 Vg/ml中使用,尽管最近报道了2000 l量表的高达6E11 VG/mL的较高滴度[2]。大剂量和/或患者种群需要这些较高的滴度来满足这些疗法的需求并降低成本。对于RAAV纯化,该领域的大多数已移至使用亲和力捕获色谱步骤[3]的可扩展过程,并通常使用Poros™Capturelect™AAVX树脂。在这项工作中,利用了多种AAV血清型的动态结合能力(DBC)数据,以估算使用AAVX树脂的最佳生产力。对符合最大处理时间和树脂利用率的过程条件和柱几何形状的分析,用于两种情况,代表了用于临床制造的当前滴度和用于商业制造量表的高滴度。
重组腺相关病毒(RAAV)是通常用于基因治疗的病毒载体。残留的宿主细胞DNA是一种与感染和致癌性风险有关的杂质。因此,需要对其进行监控以进行质量控制。我们旨在开发针对18S核糖体RNA(RRNA)基因的液滴数字聚合酶链反应(DDPCR)方法,以定量残留宿主细胞DNA。使用两组共享C-末端的启动对确定18S rRNA基因的拷贝数。对于将18S rRNA基因的拷贝数转化为基因组DNA的质量浓度,HEK293基因组DNA中18S rRNA基因的准确拷贝数通过与三个参考基因的拷贝数(EIF5B,DCK和HBB的拷贝数进行比较)确定。结果表明,回收了88.6–97.9.9%的HEK293基因组DNA,被回收到RAAV制剂中。将基于DDPCR的分析应用于RAAV制剂,以定量残留的宿主细胞DNA作为杂质。我们的发现表明该测定可用于RAAV产品中残留宿主细胞DNA的定量和尺寸分布。
利用RAAV作为治疗转基因交付的病毒载体仍需要提高产量和特异性,以提高较低的矢量剂量,从而提高制造成本,并提高患者的安全性。为此,我们的研究重点是开发新型技术,以确保使用瞬态转染的高产RAAV颗粒制造,并增强RAAV矢量的特征,这些功能对包装材料的整体规模和交付的特异性作用。在这里,我们介绍了设计新的辅助质粒(Phelpers)的最先进方法,目的是提高从悬浮培养物获得的病毒粒子的感染率(TU/mL)和质量(完全|空比)。我们借此机会利用了我们的专有DNA组装方法技术,以探索在合成质粒中模块化组装的多种遗传特征的协同作用。比较几种版本的合理设计的Phelpers的生物学活性,这使我们确定了在每个经过测试的生物生产条件下都能超过现有的辅助质粒的最佳构型。我们在DNA质粒设计和组装方面的专业知识以及RAAV生产的可扩展转染解决方案使我们有可能提高基因治疗产品的生产率和特异性。
基因治疗是一种医疗技术,可通过补充缺失基因、沉默过度表达的基因或编辑基因组来治疗遗传疾病的起源。病毒载体通常用于将 DNA 有效载荷递送至细胞,其中重组腺相关病毒 (rAAV) 载体是治疗应用的旗舰载体。有效载荷可以是用于治疗遗传疾病的治疗基因或用于癌症免疫基因治疗的免疫刺激基因。重要的是,有许多 rAAV 衣壳变体可用于此类应用,并可确定载体与靶细胞的相互作用。
摘要:基因治疗旨在增加,替换或关闭基因以帮助治疗疾病。迄今为止,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了14种基因治疗产品。随着对基因治疗的兴趣日益增长,可行的基因递送向量对于将新基因插入细胞是必需的。有不同种类的基因递送载体,包括病毒载体,例如慢病毒,腺病毒,逆转录病毒,腺体相关病毒等,以及非病毒载体,例如裸体DNA,脂质矢量,脂质矢量,聚合物纳米植物,exosomes等,以及最常用的病毒素。中,最关心的载体是与腺相关的病毒(AAV),因为它具有安全性,自然能够有效地将基因传递到细胞中并持续多个组织中的转基因表达。此外,可以设计AAV基因组以生成包含感兴趣的转基因序列的重组AAV(RAAV),并已被证明是安全的基因载体。最近,RAAV载体已被批准用于治疗各种罕见疾病。尽管有这些批准,但仍存在一些主要局限性,即非特异性组织靶向和宿主免疫反应。其他问题包括中和抗体,这些抗体阻止转基因递送,有限的转基因包装能力,用于每剂量的高病毒滴度和高成本。要应对这些挑战,已经开发了几种技术。此外,总结了RAAV工程策略中遇到的主要优势和局限性。关键字:AAV工程,衣壳修改,表面束缚,病毒负载,理性设计,定向进化,机器学习基于工程方法的差异,本综述提出了三种策略:基于基因工程的衣壳修饰(衣壳修饰),通过化学共轭(表面绑扎)和其他带有AAV(病毒载荷)的配方束缚的衣壳表面束缚。