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MCE主题直播 | 基因治疗递送载体的原理、工具与应用解析

讲师:邵新欣 MCE资深产品经理
直播内容
通过载体将基因药物高效递送至靶组织或靶细胞是基因治疗的关键步骤。选择合适、安全、有效的递送系统是基因疗法中亟待解决的任务。目前采用的基因药物递送载体可分为病毒载体和非病毒载体。本次直播将介绍基因治疗中常见的病毒载体和非病毒载体,比较了不同载体的优缺点,以期为基因治疗领域的载体的选择、使用及安全性评价提供参考。
1.基因治疗的基本概述
2.基因治疗的病毒载体工具
3.基因治疗的非病毒载体工具
4.基因治疗的应用进展
直播答疑
Q:

AAV一般通过何种方式感染动物组织或脏器?

A:
一般情况下AAV可以通过两种方式递送到目的脏器或者组织:一是系统性给药方式,比如静脉注射,是通过血液循环递送到全身各处,但这种方法对肝脏感染效果很好,对其他组织和脏器效果欠佳;二是局部给药,比如脑立体定位注射肌肉注射,心肌注射等,这种方法可以比较高效地感染局部组织,特异性好,免疫原性更小。
Q:

AAV注射动物以后一般多久可以观察效果?

A:
AAV属于单链DNA病毒,感染到胞内需要形成双链形式的附加体才能进行基因表达。所以,一般情况下建议病毒注射3-4周以后再检测基因表达情况比较稳妥。在1-2周的时候即使有表达表达量通常也比较低,不建议过早处死动物检测。
Q:

病毒可以高效感染任何靶细胞吗?

A:
理论上,现有的病毒载体可以在任何条件下高效感染任何靶细胞。其依据是,病毒载体高效感染细胞主要受三个参数影响:(1)细胞特性:分裂和非分裂细胞、体内所处环境是否存在血脑屏障等阻碍。(2)细胞种类:不同组织细胞。虽然不同载体对不同组织细胞的侵染有倾向性,但可以通过改造病毒载体上决定表面糖蛋白的序列,从而满足不同细胞类型的侵染需求。(3)病毒载体的滴度。 不同病毒其滴度会不同,此外,病毒滴度还受包装片段的特性影响,包括插入片段的毒性和大小。
Q:

如何选择合适的启动子用于体内动物实验?

A:
部分质粒载体的启动子所含GC含量比较高,所以进入动物体内后,细胞会启动表观遗传学信号通路,对其进行甲基化修饰或者在染色体整合位点进行去乙酰化修饰,从而抑制基因的表达。体外细胞的病毒载体转导偶尔发生类似修饰,但比较罕见。所以,针对体内动物实验,尤其是利用病毒载体制备转基因或者基因敲除、 RNA干扰小鼠等,需要选择恰当的启动子才能表达外源插入片段
Q:

做病毒包装实验时,有时候做出来的病毒滴度很低,甚至不出毒,稳定性很差,为什么?

A:
病毒包装涉及多个操作步骤,有几个方面需要注意:1)不使用来源不清的质粒,尽量使用成熟稳定的商业化载体系统;2)细胞培养和细胞转染时,需注意细胞密度是否适中和出毒期间细胞的活力;3)按操作说明进行转染,注意排查质粒抽提纯化的异常情况以及目的基因的大小、序列和蛋白功能等情况是否对病毒包装产生影响。
Q:

病毒载体对目的基因的长度是否有要求?

A:
AAV的总包装容量是4.7 kb,载体中ITRs(两个ITR共290 bp)+hCMV(约750 bp)+polyA(约150 bp)约1200bp,所以如果用AAV包装载体,目的基因长度要求不超过3.5 kb。相对应慢病毒目的基因长度不超过5kb,腺病毒载体目的基因长度要求不超过8kb。