Rekombinant AAV-medierad genomteknik

Rekombinant adenoassocierat virus ( rAAV ) -baserad genomteknik är en genomredigeringsplattform centrerad på användningen av rekombinanta rAAV-vektorer som möjliggör införande, deletion eller substitution av DNA- sekvenser i genomen av levande däggdjursceller. Tekniken bygger på Mario Capecchi och Oliver Smithies Nobelprisvinnande upptäckt att homolog rekombination (HR), en naturlig DNA-reparationsmekanism för hi-fidelity, kan utnyttjas för att utföra exakta genomförändringar hos möss. rAAV-medierad genomredigering förbättrar effektiviteten av denna teknik för att tillåta genomteknik i alla företablerade och differentierade mänskliga cellinjer, som, i motsats till mus-ES-celler, har låga HR-hastigheter.

Tekniken har antagits i stor utsträckning för användning vid konstruktion av mänskliga cellinjer för att generera isogena mänskliga sjukdomsmodeller . Det har också använts för att optimera bioproducerande cellinjer för biotillverkning av proteinvacciner och läkemedel. Dessutom, på grund av den icke-patogena naturen hos rAAV, har det dykt upp som en önskvärd vektor för att utföra genterapi i levande patienter.

rAAV vektor

Diagram över en typisk rAAV-vektor

rAAV-genomet är byggt av enkelsträngad deoxiribonukleinsyra (ssDNA), antingen positivt eller negativt avkännat, som är cirka 4,7 kilobaser långt. Dessa enkelsträngade DNA-virala vektorer har höga transduktionshastigheter och har en unik egenskap att stimulera endogen HR utan att orsaka dubbelsträngade DNA-brott i genomet, vilket är typiskt för andra homing-endonukleasmedierade genomredigeringsmetoder.

Förmågor

Användare kan designa en rAAV-vektor till vilket genomiskt mål som helst och utföra både grova och subtila endogena genförändringar i somatiska celltyper från däggdjur. Dessa inkluderar gen-knock-outs för funktionell genomik, eller "knock-in" av proteintagg-insättningar för att spåra translokationshändelser på fysiologiska nivåer i levande celler. Viktigast är att rAAV riktar sig mot en enstaka allel i taget och resulterar inte i några genomiska förändringar utanför målet. På grund av detta kan den rutinmässigt och noggrant modellera genetiska sjukdomar orsakade av subtila SNP eller punktmutationer som i allt högre grad är målen för nya läkemedelsupptäcktsprogram.

Ansökningar

Hittills har användningen av rAAV-medierad genomteknik publicerats i över 2100 peer reviewed vetenskapliga tidskrifter. En annan framväxande tillämpning av rAAV-baserad genomredigering är för genterapi hos patienter, på grund av noggrannheten och bristen på rekombinationshändelser utanför målet som tillvägagångssättet ger.

Se även

Källor