基因治疗研究人员发现病毒条码交叉血脑屏障

基因疗法承诺彻底改变许多疾病的治疗，包括肌肤等神经疾病。但递送治疗基因的小病毒可以在高剂量下具有不良副作用。UNC学校的研究人员现在已经发现了这些病毒的结构，使它们更好地从血液中穿过脑中的脑部 - 一种在较低剂量下给予脑和脊髓疾病的基因疗法的关键因素。

“这种结构”足迹“我们发现似乎有助于这些病毒有效地进入大脑，这通知潜在更安全的脑靶向基因疗法的设计，”遗传学教授博士学位的研究高级作者Aravind Asokan说。

该研究，发表在分子治疗，检查了腺相关病毒（AAV），最常用的病毒病毒用于提供基因疗法的载体。这些小病毒的天然形式通常感染人们而不会引起疾病。对于基因疗法，科学家们消除了大部分AAV基因组，用治疗性遗传货物替换它，并将量的副本注入患者。

原则上，科学家可以修改aavs感染一些细胞类型，而不是其他细胞类型来提供他们最需要的治疗性有效载荷。然而，大多数AAV不能轻易从血液进入大脑。像大多数其他病毒一样，它们往往被脑毛细血管紧密地脑毛细血管形成所谓的血脑的细胞堵塞障碍。

“为了达到大脑的治疗效果，有时必须以高剂量给出的AAV，这提高了依赖剂量毒性的可能性，”UNC的研究生研究助理首次作者Blake albright表示。

对于学习，奥尔布赖特，亚科坦和同事试图隔离能够使AAV能够更容易地穿越血脑屏障的功能。他们从两个已知的AAV开始，一个没有有效地穿过血脑屏障的AAV，也是如此。它们通过将短程DNA从一个到另一个的短脉冲伸展来创建了这些新的新变种库。然后他们测试了它们的能力，以便穿过小鼠血脑屏障的能力。

以这种方式，它们在病毒涂层上孤立一个紧密间隔的八个氨基酸，赋予了有效地穿过血脑屏障的能力。“将结构足迹移植到另一个AAV菌株上，使其能够更容易地交叉进入大脑，”奥尔布赖特说。

该发现表明用于基因的其他AAV治疗通过具有相同或类似的氨基酸，可以改善靶向脑或脊髓。它会更有效地穿过血脑屏障，因此原则上需要较小的剂量来实现大脑中的治疗效果。

较小的AaV剂量本身意味着较小的机会不良副作用。但UNC科学家发现了另一个潜在的安全效益。与父母菌株相比，含有含有孔氨基酸的关键型氨基酸的AAV变体不太可能进入其他非脑细胞，包括肝细胞。瞬态肝脏毒性是一个重要的问题基因治疗需要高剂量时。

“我们还发现，我们的AAV变体含有这种关键的氨基酸足迹优先进入神经元而不是其他脑细胞类型，”Asokan说。“这对于针对靶向脑的一些基因疗法来说可能特别有用。”

基因治疗神经疾病正在研究临床和临床前试验，包括ALS，亨廷顿疾病，脊柱肌肉萎缩，Friedrich的共济失调和其他疾病的疗法。

UNC的研究人员现在正在努力确定一组AAV的精确分子细节氨基酸允许病毒穿过血液 -脑障碍。他们还研究了如何实现的结构血脑屏障交叉可能与另一个动物物种不同。

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