较少的空粒子意味着更多的完整粒子与色谱柱结合。减少了损坏的抛光步骤的产品。增加全AAV的保留率意味着每批增加剂量的潜力。
自从大约 50 年前发现以来,复制缺陷型、无致病性、几乎无处不在的单链腺相关病毒 (AAV) 就变得越来越重要。它们独特的生命周期和病毒-细胞相互作用促使重组 AAV 成为理想的基因医学工具,并已发展成为有效的商业化基因疗法。AAV 的一个显着特性是它们能够精确编辑基因组。与所有当前的基因组编辑平台相比,AAV 专门利用高保真同源重组 (HR) 途径,不需要外源核酸酶来预先切割基因组 DNA。总之,这可以实现高度精确的编辑结果,既能保持基因组完整性,又不会在目标位点掺入插入/缺失突变或病毒序列,同时也消除了脱靶基因毒性的可能性。发现干细胞衍生的 AAV (AAVHSC) 能够介导精确而有效的 HR,具有较高的靶向准确性和高效率。AAVHSC 编辑在体内有丝分裂后细胞和组织中有效发生。此外,AAV 还具有内在传递机制的优势。因此,这种独特的基因组编辑平台在纠正与疾病相关的突变而不增加突变负担方面具有巨大的前景。本综述将重点介绍直接 AAV 介导的基因组编辑的独特属性及其潜在的作用机制。
• AAV 是一种小型(4.7 Kb)、单链、非致病性 DNA 病毒 • 可传导分裂细胞和非分裂细胞 • 单次给药后可进行长期传导 • 不同的 AAV 对不同物种的各种组织和器官表现出不同的趋向性
重组腺相关病毒 (AAV) 是神经科学研究中常用的基因传递载体。它们具有两个可工程化的特征:衣壳(外部蛋白质壳)和货物(封装的基因组)。可以修改这些特征以分别增强细胞类型或组织向性并控制转基因表达。已经鉴定出几种具有独特向性的工程化 AAV 衣壳,包括具有增强的中枢神经系统转导、细胞类型特异性和神经元逆向运输的变体。将这些 AAV 与现代基因调控元件和最先进的报告、传感器和效应货物配对,可以实现高度特异性的转基因表达,以对脑细胞和回路进行解剖和功能分析。在这里,我们讨论了最近的进展,这些进展提供了一个全面的(衣壳和货物)AAV 工具包,用于遗传访问分子定义的脑细胞类型。
孔径可以说是SEC列选择的最关键方面,因为它决定了可以分开的分析物。Agilent AdvanceBio sec柱的孔径为120至1000Å,提供了样品的高分辨率分离,包括肽,单克隆抗体(MABS),以及较大的生物治疗剂,例如腺体相关病毒(AAVS)和MRNA。SEC柱的分子量范围基于针对球形蛋白的相关性。 sec最终基于溶液中的大小分离,该溶液与不同类型的生物分子的分子量并不严格与分子量相关。 AAV比其分子量所建议的更紧凑,并且最适合预测的孔径较小。 寡核苷酸在溶液中往往要大得多,需要更大的孔。 对于1000Å先进Bio sec的样品太大,建议使用2000Å安捷伦Bio Sec-5色谱柱。SEC柱的分子量范围基于针对球形蛋白的相关性。sec最终基于溶液中的大小分离,该溶液与不同类型的生物分子的分子量并不严格与分子量相关。AAV比其分子量所建议的更紧凑,并且最适合预测的孔径较小。寡核苷酸在溶液中往往要大得多,需要更大的孔。对于1000Å先进Bio sec的样品太大,建议使用2000Å安捷伦Bio Sec-5色谱柱。
与腺相关病毒(AAV)是小的非致病病毒,研究人员用来将遗传物质传递到大脑中。最近的努力利用了小氨基酸插入到衣壳蛋白上,本质上是循环,以增强跨越血脑屏障(BBB)的跨越,以更好地治疗中枢神经系统。跨越AAV的BBB的第一步是由脑内皮细胞吸收的,在那里它们可以通过称为“跨胞菌病”的过程将其陪同到脑实质中。工程化的AAV“ X1.1”有效地靶向脑内皮细胞,但未经过跨膜;大概是因为它与低密度脂蛋白受体相关蛋白6(LRP6)的关系紧密。在我们的项目中,我们表征了X1.1的不同工程菌株具有较弱的LRP6亲和力,以确定它们能够通过转胞胞菌进入大脑而不是将有效载荷传递到脑内皮细胞中。确定转导,AAVS编码绿色荧光蛋白(GFP)。X1.1的六个新变体被表征,该变体在工程环中具有单个氨基酸取代。我们测试的一些变体未进入内皮细胞或大脑;但是,其中两个变体能够进入中枢神经系统,显示出针对脑内皮细胞,神经元和神经胶质的靶向。进一步分析了两个变体:我们对神经元和神经胶质标记进行了抗体染色,以定量这些细胞类型的转导。通过学习序列的序列决定因素,我们可以更有效地提供治疗含量。
ene编辑提供了临床验证的潜力,可以治疗多种遗传疾病,而这些遗传疾病几乎没有治疗方法。由于通过基因编辑对大多数遗传疾病的研究和治疗需要在体内进行编辑,因此在临床上相关的方法,可以在哺乳动物1中有效地传递精确基因编辑剂到组织中的有效递送,而2继续在进步中发挥关键作用。腺相关病毒(AAV)已用于在人类疾病3,4的动物模型3中输送许多编码许多治疗蛋白的基因。AAV已成为一种人口递送方法,其靶向各种临床相关的组织以及相对良好的安全性和有利的安全性。基础编辑器8,9在体外和人类遗传疾病的动物模型中,有效地安装了针对性的过渡突变1,10。与核酸酶介导的基因编辑不同,碱基编辑不需要双链DNA断裂,因此产生了最小的不需要的indel副产物,染色体易位,染色体易位11,染色体非整倍型12,大deletions 13,14,p53激活15,16和Chromothripsis 17。基本编辑器最近进入临床试验,通常太大而无法适应单个AAV,该AAV的货物尺寸限制约为4.7 kb,不包括倒置的终端重复序列(ITRS)18,19。除了基本编辑器本身外,提供基本编辑器的AAV还必须包括指导RNA,启动器驱动基本编辑器和单个指南RNA表达以及顺式调节元素。
靶向基因传递到大脑是神经科学研究的关键工具,并且具有治疗人类疾病的重要潜力。然而,通常通过入侵注射限制其适用的研究范围和临床应用的范围,通常通过侵入性注射来进行常见基因载体(例如腺相关病毒(AAV))的特定地点传递。另外,集中的超声血脑屏障开口(FUS-BBBO)进行了无创,可以从系统性循环中使AAVS进入大脑的位点特异性进入。但是,当与天然AAV血清型结合使用时,该方法的转导效率有限,并且会导致周围器官的实质性不良转导。在这里,我们使用高吞吐量在体内选择来设计新的AAV矢量,专门设计用于FUS-BBBO位置的局部神经元转导。所产生的载体显着增强了超声靶向的基因递送和神经元的偏移,同时减少了周围转导,从而在两种经过测试的小鼠菌株中靶向特异性的靶向提高了十倍以上。除了增强非侵入性基因递送到特定大脑区域的唯一已知方法外,这些结果还建立了AAV矢量为特定物理递送机制而进化的AAV量的能力。
嗜酸性肉芽肿性多血管炎 (EGPA,Churg-Strauss 综合征) 是抗中性粒细胞胞浆抗体 (ANCA) 相关性血管炎 (AAV) 中的一种罕见的系统性坏死性肉芽肿性血管炎。尽管如此,EGPA 仍具有不同于其他 AAV [显微镜下多血管炎 (MPA) 和肉芽肿性多血管炎 (GPA)] 的特定临床、生物学和组织学特性。最近,由于对 EGPA 病理生理学的研究,我们发现与其他 AAV 中的中性粒细胞不同,EGPA 中涉及的主要细胞是嗜酸性粒细胞。嗜酸性粒细胞在 EGPA 中的关键作用以及最近开发的用于治疗其他嗜酸性粒细胞相关疾病的靶向药物为 EGPA 创造了新的治疗机会。EGPA 的传统治疗主要依赖于消炎药物。基础治疗是全身性糖皮质激素,可单独使用或与免疫抑制剂联合使用。然而,需要新的治疗方法,尤其是对于持续性哮喘症状、难治性疾病、复发和与皮质类固醇依赖相关的问题。最近,第一项针对多血管炎和嗜酸性肉芽肿的大规模随机对照临床试验证明了针对嗜酸性粒细胞的生物疗法抗白细胞介素 5 (IL-5) 美泊利单抗的疗效,并被批准用于治疗 EGPA。这一发现为 EGPA 管理开辟了一个新时代。本综述根据新的靶向生物疗法概述了嗜酸性肉芽肿性多血管炎。
与腺相关病毒(AAV)已成为神经基因治疗的首选递送载体,因为它们的安全性良好,并且在有丝分裂后细胞中转基因表达的寿命。然而,由于自然发生的AAV无法广泛传递人脑,因此基于AAV的基因疗法的临床翻译受到限制。我们在这里报告了一种新型病毒AAV.GMU1的开发,与CNS-Tropic AAVRH10相比,非人类灵长类动物中枢神经系统(CNS)的转基因表达改善。