基因治疗正在改变多种遗传病的治疗方式,包括眼部疾病、肌肉疾病和血液疾病。然而,基因治疗的成功依赖于高效且特异性的基因递送载体,以确保遗传物质能够精准到达目标组织和细胞。
为提升基因治疗的精准性,由贝勒医学院、杰克逊实验室和马萨诸塞大学医学院的研究团队共同完成了一项重要研究。他们构建了一份详尽的腺相关病毒(AAV)基因递送图谱,为研究人员选择最适合的病毒载体提供了可靠依据。该研究成果已发表在《Molecular Therapy》期刊上。
AAV——基因治疗的明星载体
“过去30年来,腺相关病毒(AAV)因其高效性和良好的安全性,已成为小鼠和人类基因递送的主要载体。”研究第一作者、贝勒医学院整合生理学助理教授Christopher J. Walkey博士表示,“为了帮助研究人员选择最合适的AAV载体,我们绘制了一张详细的基因递送图谱,重点分析AAV在小鼠不同组织中的分布情况。”
这项研究的意义在于,它可以指导研究人员更精准地选择适合特定疾病的AAV载体。例如,若研究人员希望开发针对肌肉疾病的基因疗法,他们可以利用这份图谱找到特异性靶向肌肉组织的AAV类型。同时,该图谱还能显示某种AAV是否会影响不希望涉及的组织,从而降低基因治疗的潜在副作用。
研究覆盖范围更广,分析更深入
本研究相比以往的相关研究,扩展了分析范围,并提供了更详细的数据。
“我们分析了10种不同类型的AAV,并在22种组织中进行了分布研究,涵盖雄性和雌性小鼠。”研究通讯作者、贝勒医学院Kyle and Josephine Morrow讲席教授William Lagor博士介绍道,“此外,我们采用了荧光成像技术,对器官切片进行分析,精确到单细胞水平,以评估基因递送的效率。”
该研究不仅拓展了对AAV生物学的理解,还为临床应用提供了新见解。例如,研究团队发现AAV4这种相对较少研究的病毒载体,能够高效递送遗传物质至血管内皮细胞和胰腺β细胞。此外,与大多数AAV类型不同,AAV4对肝脏的影响较小,而肝脏通常是AAV的主要靶向器官。
“这些发现为靶向血管组织的基因治疗开辟了新途径,而这一领域的基因治疗此前并未取得成功。”Walkey博士表示,“此外,AAV4对胰腺β细胞的亲和性,使其有望成为糖尿病基因治疗的新选择。”
提供公开资源,助力基因治疗研究
“我们希望这份公开可用的资源能够帮助研究人员设计更优的基因治疗载体。”Lagor博士说道,“无论是在基础研究还是临床前研究中,这份图谱都能提高基因递送的效率和可重复性,因为其中已包含了不同细胞类型适用的AAV选择指南。”
本研究由美国国立卫生研究院(NIH)体细胞基因组编辑联盟(Somatic Cell Genome Editing Consortium)第一阶段项目支持,并得到了多个研究团队的共同协作。研究成果的公布,将有助于推动基因治疗技术的进一步发展,为更多遗传病患者带来希望。
参考文献:Christopher J. Walkey et al, A comprehensive atlas of AAV tropism in the mouse, Molecular Therapy (2025). DOI: 10.1016/j.ymthe.2025.01.041
编辑:周敏
排版:李丽





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