CHOP研究小组重新定义了病毒载体基因治疗的足迹

费城，2019年7月30日——基于开发腺相关病毒(AAV)载体的记录，作为基因治疗和基因编辑的先驱临床工具，费城儿童医院(CHOP)的研究人员报告了一种更敏感的捕获方法——AAV载体的足迹——载体转移遗传物质的广泛位点。

通过捕获由AAV载体引起的所有基因表达模式，该技术有望显著促进快速发展的基因治疗领域。这项创新成果发表在今天的《自然通讯》上。

AAV载体是一种生物工程工具，它使用无害的病毒将修饰的遗传物质安全地运输到受其他难以治疗的条件影响的组织和细胞中。这些载体将它们的“基因产品”运送到组织中，之后经过修改的基因将为这些组织创建新的指令，并帮助治疗疾病。CHOP中首创的载体技术导致了FDA批准的第一个基因疗法的开发，包括用于B细胞急性淋巴细胞白血病的Kymriah和用于遗传性视网膜疾病的Luxturna。

为了安全有效地应用这些载体，研究人员必须充分了解病毒在体内传播遗传物质的位置。定义基因转移的传统方法依赖于在显微镜下发光的荧光报告基因，突出显示摄取和表达所传递的遗传物质的细胞。然而，这些方法仅揭示具有稳定、高水平商品的细胞。这项研究中描述的新技术使研究人员能够更好地检测商品的表达位置，即使其表达水平极低，也可能只是短时间的。

这项研究的领导者Beverly L. Davidson博士是CHOP的首席科学战略官，也是Raymond G. Perelman细胞和分子治疗中心的主任。他说，“传统的筛选方法漏掉了AAV病毒载体的短暂或极低水平的表达。”“这项研究表明，AAV载体导致基因转移的地方比我们和其他小组最初意识到的要多。”

CRISPR/Cas9系统发现后，我们就可以充分了解这种基因商品的可及性。这个系统彻底改变了基因组编辑——移除、添加或改变DNA部分——并为新的精确医学打开了大门。CRISPR/Cas9基因编辑机制即使短时间或低水平表达，也可用于靶向DNA编辑。

由于其作为基因转移的安全载体的记录，许多团体正在寻求使用AAV载体来递送CRISPR/Cas9。由于方法的限制，许多低水平的基因转移位点被省略。将AAV与基因编辑机相结合，需要更灵敏的方法来实现安全有效的应用。

为了解决这一重要的知识缺口，Davidson和她的实验室开发了一种新的AAV筛选方法，该方法使用敏感的编辑-报告基因转基因小鼠，即使是瞬时表达突变或非常低的表达。与传统的筛选方法相比，新方法从根本上重新定义了AAV介导的基因转移的真实程度。

这组作者表示，这种新颖的筛选方法有助于提高AAV基因编辑方法的安全性，因为它更好地定义了载体表达修饰基因的位点。重要的是，由于有效编辑不需要高且稳定的表达水平，对于更稳定的表达来说不理想的剂量水平对于基因组编辑可能非常有效。此外，该方法通过揭示新的和前所未有的基因转移位点扩展了AAV平台的实用性。它还提供了一个机会，更好地了解AAV载体的基本生物学，以及它们有效运送遗传有效载荷所需的条件。

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