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Nat Neurosci:美学者研发能高效通过血脑屏障新型病毒载体

摘要 : 2017年6月26日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Neuroscience》杂志在线发表了美国加州理工学院Viviana Gradinaru研究员和Benjamin E Deverman研究员的一篇研究论文

2017年6月26日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Neuroscience》杂志在线发表了美国加州理工学院Viviana Gradinaru研究员和Benjamin E Deverman研究员的一篇研究论文,论文报道了研究组开发出两种新的病毒载体,可高效通过血液与大脑的屏障(简称,血脑屏障)或外周神经系统,将遗传物质递送至大脑或脊髓中。研究人员称,这一成果具有重要的应用价值,会有效促进神经性疾病的治疗和外周神经系统的研究。

随着技术发展,病毒越来越多地被应用于基因疗法中。科学家可以通过重新编程,剥夺病毒的复制能力,使其不再具有传染性,从而作为遗传物质的递送载体,成为基因疗法的关键工具。但要通过病毒向大脑这样的器官递送物质并不容易,如何通过血脑屏障是一个严峻挑战。

此次,研究人员开发出两种基于腺相关病毒(AAV)的新变体,一种名为AAV-PHP.eB,可高效通过血脑屏障,更有效地将基因输送到大脑细胞中;另一种名为AAV-PHP.S,能够传导外周神经元。作为载体,这两种病毒变体都是可定制的,因而可作为基因疗法的一部分用于治疗神经退行性疾病,或帮助研究外周神经系统中特定类型神经元的活动和功能。

值得注意的是,新的病毒载体使用起来很方便,只需进行简单的静脉注射即可通过血液到达目标。过去,研究人员想要通过老鼠或其它动物模型来表达某些细胞的荧光蛋白时,他们首先需要对动物进行基因改造,通常要花数月甚至数年的时间,而现在只需一针注射,就能在注射后数周内给特定细胞贴上不同颜色的标签。

研究人员表示,新的病毒载体有许多潜在用途,如跟踪神经元的连接和运动方式、快速筛选基因调控因子等,但最让他们看重的是,新的病毒载体与相应的基因调控手段结合,或有望用于治疗帕金森病等神经性疾病。

原文链接:

Engineered AAVs for efficient noninvasive gene delivery to the central and peripheral nervous systems

原文摘要:

Adeno-associated viruses (AAVs) are commonly used for in vivo gene transfer. Nevertheless, AAVs that provide efficient transduction across specific organs or cell populations are needed. Here, we describe AAV-PHP.eB and AAV-PHP.S, capsids that efficiently transduce the central and peripheral nervous systems, respectively. In the adult mouse, intravenous administration of 1 × 1011 vector genomes (vg) of AAV-PHP.eB transduced 69% of cortical and 55% of striatal neurons, while 1 × 1012 vg of AAV-PHP.S transduced 82% of dorsal root ganglion neurons, as well as cardiac and enteric neurons. The efficiency of these vectors facilitates robust cotransduction and stochastic, multicolor labeling for individual cell morphology studies. To support such efforts, we provide methods for labeling a tunable fraction of cells without compromising color diversity. Furthermore, when used with cell-type-specific promoters and enhancers, these AAVs enable efficient and targetable genetic modification of cells throughout the nervous system of transgenic and non-transgenic animals.

来源: Nature Neuroscience 浏览次数:0

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