三分鐘帶你了解常用的病毒載體:AAV和Lentivirus

病毒雖然會感染我們並導致許多疾病,但其實它們也是很好的基因載體呢!它們能攜帶我們想要的基因,並通過體內或體外的方式輸送到細胞中,使細胞表達該基因。這不僅可以用於治療罕見的基因疾病和癌症治療,還能與當下炙手可熱的CRISPR/Cas9和CAR-T技術結合應用!

現在,讓我們來介紹兩個常用的病毒載體:AAV和Lentivirus。

腺相關病毒 AAV

AAV是人類中常見的感染源,但它不會導致疾病,基本上也不會整合到基因組中,因此比其他的病毒載體更安全。此外,AAV有多種類型,對不同的器官組織有不同的親和性,這就是科學家喜歡使用AAV作為基因載體的原因。

研究中最常使用的是AAV2、AAV8和AAV9,目前市場上也有幾種通過FDA或EMA批准的基因治療藥物,如使用AAV2作為載體的Luxturna,用於治療罕見的眼部疾病。還有由台大醫院研發的藥物Upstaza,使用AAV2作為載體,治療會導致嬰兒嚴重進展性腦病變的療芳香族L-胺基酸脫羧酶(AADC)缺乏症。

此外,在先前爆發新冠疫情時,台灣的研究團隊也使用AAV完成了新冠病毒小鼠模型,對國內的疫苗開發提供了極大的幫助,AAV的應用可說是非常廣泛!

慢病毒 Lentivirus

Lentivirus屬於慢病毒家族,其中最著名的就是引起愛滋病的HIV-1。雖然聽起來可怕,但Lentivirus具有反轉錄酶特性,可以將基因整合到細胞的基因組中,因此是一個很好的基因載體工具。

目前市場上也有以Lentivirus為載體的基因治療藥物,例如用於治療嚴重複合型免疫缺乏症(SCID)的Strimvelis,以及用於治療β型地中海貧血的Zynteglo。另一方面,台灣也有相關公司在研究適合應用的Lentivirus載體,所以如何更安全有效地應用Lentivirus載體,一直是科學家們致力研究的範疇。

當我們獲得帶有相關基因的病毒載體後,接下來有一個非常重要的步驟——病毒純化!純化的目的是為了去除不需要的細胞碎片或雜質,以提高載體本身的安全性。因此,選擇有效的純化方法非常重要!常見的病毒載體純化方法包括離心、過濾和層析等,這些方法不僅適用於病毒載體,也常用於純化plasmid DNA、mRNA、蛋白質和細胞濃縮等方面。

目前,興全提供的純化產品包括AAV親和樹脂(affinity resin)和添加助濾劑的深層過濾(alluvial filtration)。

AAV affinity resin

  • 應用於AAV2、AAV8、AAV9的純化
  • 基質材料為Agarose beads
  • 具有高結合能力、產量和純度的優勢
  • 可使用0.1-0.5M NaOH進行清洗
  • 高達20次以上的重複使用次數
  • 提供預先裝填的column,有不同容量可選擇,也可自行填充

Alluvial filtration

  • 應用於去除CHO細胞、細菌(如大腸桿菌)、酵母和細胞碎片,以及plasmid DNA純化
  • 添加珪藻土助濾劑可以大幅增加過濾能力,也有非助濾劑形式的深層過濾產品可選擇
  • 一次性使用的過濾器,免除清潔驗證與避免交叉污染
  • 高產品回收率
  • 可輕易線性放大製程

目前助濾劑在血漿分離的應用已經非常成熟,透過珪藻土的多孔結構可以更有效地分離出血漿中的重要蛋白,如白蛋白(Albumin)與靜脈注射免疫球蛋白(IVIGs),因此助濾劑在製藥業的使用也越來越廣泛哦!

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