Metodi più semplici per la produzione di AAV aprono nuove strade nella terapia genica
Nuovo approccio riduce i costi e migliora la produzione di AAV per la ricerca sulla terapia genica.
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I vettori virali associati ad adenovirus (AAV) sono strumenti usati per consegnare geni nelle cellule. Sono in giro da molti anni e sono importanti per la terapia genica. Molti ricercatori vogliono usare di più questa tecnologia, ma i costi elevati per produrre AAV possono essere un grande ostacolo. Questo è particolarmente vero se paragonato ad altri modi di consegnare geni, come i vettori lentivirali o le nanoparticelle lipidiche. I metodi attuali per fare AAV sono complessi e possono richiedere molto tempo e denaro.
Metodi Attuali per la Produzione di AAV
Un metodo comune per produrre AAV utilizza una tecnica chiamata triple-transfezione. In questo metodo, un tipo di cellula chiamato HEK293 viene trattato con tre diversi pezzi di DNA (chiamati plasmidi). Questi plasmidi forniscono le istruzioni per creare il virus. Dopo il trattamento, le cellule vengono lavorate per estrarre le particelle di AAV, di solito attraverso vari passaggi con filtri o centrifughe. Anche se è possibile produrre AAV di alta qualità usando tecniche avanzate, spesso non sono adatte per fare lotti più piccoli che i ricercatori necessitano per test iniziali.
Un Nuovo Approccio per Piccoli Lotti di AAV
Abbiamo sviluppato un modo più semplice per produrre AAV. Questo metodo è pensato per fare piccoli lotti del virus. Può produrre abbastanza AAV per testare esperimenti di laboratorio su animali piccoli come i roditori. Questo nuovo metodo salta alcuni dei passaggi complessi tipicamente richiesti, il che potrebbe far risparmiare tempo e soldi.
Produzione di AAV su Grande Scala
Nella produzione su grande scala, le cellule HEK293 vengono coltivate in un grande piatto e trattate per produrre AAV. Dopo circa 40 ore, le cellule vengono distrutte, e poi l'AAV viene separato dai detriti cellulari usando una serie di filtri. L'AAV viene poi ulteriormente lavorato per produrre campioni puliti che possono essere conservati fino al bisogno.
Produzione di AAV su Piccola Scala
Per la produzione su piccola scala, seguiamo un processo simile, ma ci concentriamo sul trattare solo un piatto invece di molti. Dopo aver trattato le cellule, le rompiamo e filtriamo il composto. Tuttavia, invece di usare attrezzature complesse, utilizziamo metodi più semplici per ridurre il volume del campione e pulirlo. Questo rende più facile e meno costoso preparare l'AAV per gli esperimenti.
Controllo della Qualità dell'AAV
Per assicurarci che l'AAV sia di buona qualità, eseguiamo test per vedere quanti Particelle virali sono presenti e anche esaminiamo le proteine nei campioni tramite un processo chiamato Elettroforesi. Controlliamo anche la presenza di eventuali batteri o funghi indesiderati nei campioni per garantire che siano puliti e sicuri da usare negli esperimenti.
Testare l'AAV in Condizioni di Laboratorio
Una volta che abbiamo il nostro AAV pronto, possiamo usarlo per infettare le cellule in un ambiente di laboratorio. Possiamo testare diverse quantità di AAV per vedere quanto bene funziona per consegnare i geni. Monitoriamo come reagiscono le cellule e se esprimono i geni che ci interessano. Questo ci permette di raccogliere dati su quanto è efficace l'AAV per la consegna dei geni e se ci sono effetti sulla salute delle cellule.
Testare l'AAV in Animali Vivi
Dopo aver testato in condizioni di laboratorio, possiamo anche usare AAV su animali vivi. Per i nostri test, utilizziamo ratti che vengono anestetizzati e poi iniettati direttamente con l'AAV in una parte specifica del cervello. Dopo un periodo di recupero, possiamo guardare il tessuto cerebrale per vedere se l'AAV ha funzionato e se il gene è stato consegnato con successo.
Vantaggi del Metodo su Piccola Scala
Il nuovo metodo per produrre piccoli lotti di AAV ha diversi vantaggi. Innanzitutto, riduce i costi poiché alcune delle attrezzature e dei materiali più costosi non sono necessari. Invece di lunghi processi di purificazione, usiamo tecniche di filtrazione semplici. Questo significa che i ricercatori possono fare e testare più versioni diverse di AAV senza spendere così tanto denaro o richiedere così tanto tempo.
Inoltre, la possibilità di fare quantità più piccole consente ai ricercatori di testare nuove idee più rapidamente. Questo è cruciale quando si sviluppano nuove terapie o si studiano geni specifici che potrebbero aiutare nel trattamento delle malattie.
Conclusione
I vettori AAV sono uno strumento potente per la terapia genica, ma i loro alti costi di produzione possono limitarne l'uso. Creando un metodo più semplice e su piccola scala per produrre AAV, consentiamo a più ricercatori di accedere e usare questa tecnologia. Il nostro metodo facilita test più rapidi di vari sistemi di consegna genica senza il pesante onere finanziario solitamente associato alla produzione su larga scala. Questo potrebbe portare a progressi più rapidi nella terapia genica e a risultati migliori per i pazienti che hanno bisogno di questi trattamenti.
Con questo nuovo approccio, speriamo di incoraggiare ulteriori esplorazioni e innovazioni nel campo della terapia genica. Fornendo un accesso più facile all'AAV utilizzabile, possiamo supportare i ricercatori nei loro sforzi per trovare nuovi e efficaci trattamenti per varie malattie.
In sintesi, abbiamo dimostrato che è possibile produrre AAV funzionali in lotti più piccoli in modo efficace e più conveniente. Questo progresso rappresenta un passo significativo in avanti nel campo della terapia genica e potrebbe aiutare a portare nuovi trattamenti ai pazienti più rapidamente.
Titolo: A Rapid Method for Producing Adeno-Associated Viral Vectors Suitable for Transducing Rodent Neurons in vitro and in vivo
Estratto: The use of adeno-associated viral vectors for delivery of genetic information into the mammalian CNS remains popular but producing highly purified vectors for in vivo applications requires a significant investment of resources and time that can impede the development and testing of AAV vectors for experimentation. To address this issue, we have developed a simplified AAV packaging protocol that does not require large capital equipment (ultracentrifugation or chromatography machines) yet still produces virus in quantities that are sufficient for testing AAV prototypes in the rodent CNS. This protocol is serotype agnostic, and has been successful with AAV1, AAV9, AAV-DJ, and rAAV2-retro. Intracranial injection of AAV-EF1a-GFP-KASH into rats demonstrated that our "small scale" AAV preps produce patterns of transgene expression and inflammation that are similar to those produced by the same AAV vector purified by affinity column chromatography. Our protocol allows for multiple vectors to be packaged and processed in parallel, making it ideal for testing multiple variants, constructs, and prototypes simultaneously.
Autori: Christopher T Richie, D. B. Howard, R. Svarcbahs, L. N. Gore, B. K. Harvey
Ultimo aggiornamento: 2024-05-06 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.591977
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.591977.full.pdf
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