病毒載體包裝過程是復(fù)雜的,在做病毒包裝實驗中,科研工作者常遇到一些問題。為了讓大家在病毒包裝這塊少走彎路,《細(xì)胞基因編輯小課堂欄目》特邀賽業(yè)生物細(xì)胞生物學(xué)產(chǎn)品經(jīng)理針對病毒包裝常見的問題為大家進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)與心得分享。繼慢病毒包裝之后,我們的腺相關(guān)病毒(Adeno-associated virus, AAV)包裝常見問題解答也推出了上下兩篇。今天我們接著進(jìn)行AAV包裝常見的問題解答:
Q1:AAV的注射方式,有尾靜脈注射也有局部原位注射,該怎么選?
AAV的體內(nèi)注射(給藥)方式分為系統(tǒng)性給藥和局部給藥,系統(tǒng)性給藥主要有尾靜脈、頸靜脈、眼眶靜脈和腹腔靜脈給藥;
局部給藥方式常見的包括腦立體定位、肌肉定點注射、心肌原位注射、玻璃體腔內(nèi)注射、關(guān)節(jié)腔注射等;
系統(tǒng)性給藥是特點是病毒注射的體積較大,一般需要100~1000μl不等,病毒在體內(nèi)擴散的范圍廣,一般系統(tǒng)性給藥的方式操作較為簡單,給藥比較方便;
局部給藥則病毒注射量要求較少,一般100μl以內(nèi),但對滴度要求較高;由于是直接將AAV遞送到目標(biāo)組織,局部給藥會有更好的靶向性,如果是臨床基因治療,局部給藥注射的病毒量少,因此病理毒性會更小。
Q2:AAV注射小鼠,多少病毒量才夠呢?
影響AAV注射總量的因素很多,比較重要的有血清型、目標(biāo)組織類型、注射方式(局部or全身)、動物模型(如大鼠or小鼠)等,對于有文獻(xiàn)報道的,可參考文獻(xiàn)的注射方法,最好設(shè)置幾個不同的梯度。例如AAV9感染小鼠心臟組織(心肌細(xì)胞),可采用尾靜脈注射也可采用心肌多點注射的方式,尾靜脈注射推薦1011 vg/mL,100μL;原點注射則推薦1010 vg/mL,20 μL/點。
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Q3:AAV注射后多久起效?有辦法縮短其表達(dá)時間嗎?
在我們的上期有提到,AAV進(jìn)入細(xì)胞后需經(jīng)歷一個從單鏈DNA變成雙鏈DNA的過程,因此,目的基因開始表達(dá)所需的時間較長,一般在1周左右或以上可以檢測到,這個也跟目的基因相關(guān),不同基因的表達(dá)高峰時間是不同的。
另外,可采用自互補AAV(Self-complementary Recombinant Adeno-Associated Virus ,scAAV)加快表達(dá)速度,scAAV是通過改造其中的一個ITR使得AAV可形成二聚體,其進(jìn)入細(xì)胞可直接進(jìn)行表達(dá),在多種組織中表達(dá)更迅速且表達(dá)水平更高。但缺點是,scAAV的包裝容量進(jìn)一步縮小,約為AAV的一半,因此只能用于基因片段較小的研究。
Q4:AAV體內(nèi)注射純化的目的是什么?
如果是用于體外感染細(xì)胞的病毒,一般不用純化,但對于用于注射至體內(nèi)的病毒,無論是慢病毒還是AAV,均有必要進(jìn)行純化。這是由于病毒在包裝生產(chǎn)過程中,未經(jīng)純化的病毒液含有大量的病毒外殼、細(xì)胞(293T)內(nèi)毒素、破損顆粒、及細(xì)胞碎片等,這些物質(zhì)如果隨病毒一起注射到動物體內(nèi),可能會引發(fā)強烈的免疫反應(yīng),從而影響動物的生存狀態(tài)。另外病毒純化也是一個濃縮的過程,有利于后續(xù)的稀釋使用。
Q5:為什么AAV是目前基因治療領(lǐng)域最熱門的載體?
這是因為AAV具備以下優(yōu)勢:
1、宿主范圍廣:分裂和非分裂細(xì)胞;
2、安全性高:未發(fā)現(xiàn)致病AAV;ITR和rep/cap獨立質(zhì)粒表達(dá);
3、免疫原性低:對動物或人體造成的免疫反應(yīng)小,幾種病毒載體中相對最��;
4、靶向性好:多種血清型,組織特異性。
但目前AAV并不是完美的,仍有許多需要優(yōu)化和改進(jìn)的地方,如特異性還有待提高,從而減少AAV的使用劑量,降低毒理風(fēng)險;通過載體改造提升載體容量,解決較大片段基因治療的問題;另外還需要開發(fā)更多具備不同功能的AAV,如跨血腦屏障、跨突觸等。
本文來自賽業(yè)生物(www.cyagen.com)