Una variante viral adenoasociada evolucionada mejora la entrega y la focalización de genes en las células madre neurales.
Año de publicación:
2011
Identificación de PubMed:
21224831
Subvenciones de financiación:
- Evolución dirigida de nuevas variantes de AAV para una mejor orientación genética en células madre humanas pluripotentes e investigación de la diferenciación de neuronas dopaminérgicas
- Formación Interdisciplinaria en Biología, Ingeniería y Medicina de Células Madre
- Entrenamiento con células madre humanas en UC Berkeley y Childrens Hospital of Oakland
Resumen público:
El desarrollo de mejores métodos para transportar genes a las células madre permitiría una serie de aplicaciones, incluida la investigación del papel de genes clave en el comportamiento de las células madre, la administración de genes específicos para controlar la proliferación o diferenciación de las células madre, y factores de administración para mejorar la eficacia terapéutica de las células madre y su progenie, y modificación genética de las células para que sirvan como modelos de enfermedades humanas. Los vehículos de administración de genes basados en virus adenoasociados, es decir, vectores AAV, han demostrado capacidad de administración eficiente a numerosas células, pero su aplicación a células madre se ha visto limitada por la baja eficiencia de administración. Sin embargo, debido a sus considerables ventajas, la ingeniería de sistemas de administración de AAV para mejorar la administración de genes a las células madre puede tener un impacto en la biología y la terapia con células madre. Por lo tanto, hemos utilizado una técnica de ingeniería de proteínas de alto rendimiento para mejorar la eficiencia de la administración del gen AAV a las células madre neurales (NSC). De este enfoque surgió una nueva variante de AAV, que lleva una inserción de una secuencia peptídica seleccionada en la superficie viral. Es importante destacar que esta variante evolucionada de AAV medió la entrega eficiente de genes a NSC de rata, ratón y humanos, así como la capacidad de editar genes endógenos dentro de NSC adultas y, por lo tanto, es prometedora para aplicaciones que van desde la biología básica de células madre hasta la traducción clínica.
Resumen científico:
La entrega de genes y la orientación de genes en las células madre sería una tecnología altamente habilitante para la ciencia básica y la aplicación biomédica. Los vectores virales adenoasociados (AAV) han demostrado la capacidad de entrega eficiente a numerosas células, pero su aplicación a las células madre se ha visto limitada por la baja eficiencia de transducción. Sin embargo, debido a sus considerables ventajas, la ingeniería de sistemas de administración de AAV para mejorar la administración de genes a las células madre puede tener un impacto en la biología y la terapia con células madre. Por lo tanto, utilizando varias bibliotecas diversas de cápsides de AAV, incluidas variantes mutagenizadas aleatoriamente, mezcladas de ADN y de inserción aleatoria de péptidos, aplicamos la evolución dirigida para crear un vector de AAV "de diseño" con mayor eficiencia de administración de células madre neurales (NSC). De esta evolución surgió una nueva variante de AAV, que lleva una inserción de una secuencia peptídica seleccionada en la superficie de la triple espiga dentro del sitio de unión a heparina. Es importante destacar que esta variante evolucionada de AAV medió la entrega eficiente de genes a NSC de rata, ratón y humanos, así como también la focalización eficiente de genes dentro de NSC adultas y, por lo tanto, es prometedora para aplicaciones que van desde la biología básica de células madre hasta la traducción clínica.