基因治療(Gene Therapy)是指將外源基因導入靶細胞,以糾正或補償因基因缺陷或基因表達異常引起的疾病。腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)作為基因治療的一種明星載體,對于人類攻克癌癥或更多的重大疾病有著巨大的潛力。AAV質粒中的反向末端重復序列(inverted terminal repeat,ITR)完整性對rAAV (recombinant adeno-associated virus) 的構建至關重要。缺失突變的ITRs會降低完整AAV病毒的產量,增加非目的DNA包裝的產生。
為此,GENEWIZ開發了一套針對rAAV質粒構建、錯誤ITR的修復和rAAV質粒大量制備的方法——Hi-Fi技術,該方法的核心點不僅僅是制定了更簡單、靈活和快速的克隆方案,而更重要的是發明了一種特殊的大腸桿菌細胞及其培養條件,使rAAV質粒的ITR在細菌中的擴增過程保持穩定,不易發生缺失。
表1:5個隨機AAV構建后ITR的正確性
感受態細胞 | 結果 | ||||
Sample1 | Sample2 | Sample3 | Sample4 | Sample5 | |
Sl3 | 0%(0/8) | 0%(0/8) | n/a | 100%(10/10) | 91.7%(11/12) |
Sl4 | 0%(0/8) | 0%(0/8) | n/a | 100%(10/10) | 83%(10/12) |
Sla | 0%(0/8) | 0%(0/8) | n/a | 100%(10/10) | 83%(10/12) |
Sle | 0%(0/8) | 12.50% (1/8) | 100% (8/8) | 100% (8/8) | 100% (8/8) |
B83 | 0%(0/8) | 0% (0/8) | 100% (8/8) | 87.50% (7/8) | 87.50% (7/8) |
Hi-Fi | 87.5% (7/8) | 100% (8/8) | 100% (8/8) | 100% (8/8) | 100% (8/8) |
基于感受態細胞的對比數據,安升達進一步探索了Hi-Fi技術流程在轉化篩選正確克隆過程中的能力。由于ITR本身的不穩定性,在質粒構建的過程中,會有發生突變的可能性。
原始質粒:
第一次轉化結果:
目前安升達基于Hi-Fi技術可以提供rAAV的質粒構建,ITR區域的修復和rAAV質粒大量制備以及AAV病毒包裝等相關服務。
1、項目類型:Hi-Fi 技術構建 rAAV 載體
目的基因以及ITR區域合成之后,構建AAV載體之后,再利用SmaI酶進行酶切后,驗證條帶大小。
圖5: 酶切圖,L1: undigested;L2: digested with SmaI and BsrGI;L3: ladder 5000
條帶大小正確后,再利用sanger測序技術,測定目的基因和ITR區域序列:
圖6:ITR區域測序圖
上圖可以看出,Sanger測序驗證了rAAV左右兩側的ITR區域序列正確。從而確保rAAV載體構建正確。
2.、項目類型:Hi-Fi技術修復ITR序列
AAV原始質粒ITR缺失突變,常規PCR擴增很難直接完成序列修復,安升達通過特定修復方案及Hi-Fi技術流程,成功交付多例修復質粒。